49 results on '"Stefan Michael Geiger"'
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2. Descriptive study on risk of increased morbidity of schistosomiasis and graft loss after liver transplantation
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Carlos Graeff-Teixeira, Clairton Marcolongo-Pereira, Betina Bolina Kersanach, Stefan Michael Geiger, and Deborah Negrão-Correa
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Liver ,Transplantation ,Schistosoma mansoni ,Schistosoma spp ,Schistosomiasis ,Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 - Abstract
ABSTRACT Solid-organ transplantation procedures have witnessed a surge in frequency. Consequently, increased attention to associated infections and their impact on graft success is warranted. The liver is the principal target for infection by the flatworm Schistosoma mansoni. Hence, rigorous screening protocols for this parasite should be implemented for liver transplantation donors and recipients. This study investigated the risks posed by schistosomiasis-infected liver tissues for successful liver transplantation (LT), considering donors and recipients, by analyzing reported cases. Among the 43 patients undergoing LT (donors = 19; recipients = 24), 32 were infected with S. mansoni, five were infected with other Schistosoma species, and no identification was made in four patients. Reported follow-up periods ranged from 1 to 132 months, and all patients achieved successful recovery. As these helminths do not replicate in their vertebrate hosts, immunosuppressive treatment is not expected to promote increased morbidity or reactivation. Moreover, suspected or confirmed schistosomiasis infections often have a benign course, and generally, should not prevent LT. The available literature was reviewed and a provisional screening protocol has been proposed.
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- 2024
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3. Challenges to Schistosomiasis Control Program in Brazil: setbacks in the control program and critical analysis of the disease notification
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Diogo Tavares Cardoso, Fernanda do Carmo Magalhães, Martin Johannes Enk, Stefan Michael Geiger, and David Soeiro Barbosa
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Schistosoma mansoni ,Public Health ,Epidemiology ,Schistosomiasis Surveillance and Control Program ,Brazil ,Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 - Abstract
ABSTRACT Background: In 1970, Brazil implemented the Schistosomiasis Control Program (PCE, Portuguese acronym for Programa de Controle da Esquistossomose) was implemented in Brazil, where, through successive treatment interventions, the epidemiology and transmission of schistosomiasis have changed significantly over time. This study aimed to evaluate the PCE’s effectiveness by critically analyzing the disease notification system. Methods: An ecological study was conducted using data on reported schistosomiasis cases in Brazil between 2007 and 2020. Results: The highest number of municipalities actively participating in the PCE was 750, recorded in 2007. Conversely, participation reached its lowest point in 2020, with only 259 municipalities involved. Over the past decade, there has been a drastic decline in the number of municipalities with active schistosomiasis control programs. During the same period, there was an observed increase in the number of deaths caused by schistosomiasis, while the number of reported cases decreased. This suggests an inverse correlation. Conclusions: The present data suggest that schistosomiasis cases are not correctly diagnosed or reported, reflecting a twisted image of the magnitude of this public health problem in Brazil.
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- 2024
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4. Molecular Testing of Environmental Samples as a Potential Source to Estimate Parasite Infection
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Rojelio Mejia, Barton Slatko, Cristina Almazan, Ruben Cimino, Alejandro Krolewiecki, Natalia Montellano Duran, Jacob Edwin Valera Aspetty, Paola Andrea Vargas, Chiara Cássia Oliveira Amorim, Stefan Michael Geiger, Ricardo Toshio Fujiwara, Juan David Ramirez, Luz Marina Llangarí-Arizo, Irene Guadalupe, Liliana E. Villanueva-Lizama, Julio Vladimir Cruz-Chan, María Leticia Ojeda, Eva Mereles Aranda, Sandra Ocampos Benedetti, Maritza Dalí Camones Rivera, Eddyson Montalvo Sabino, Carlos Pineda, Eric J. Wetzel, and Philip J. Cooper
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parasites ,soil ,molecular testing ,quantitative polymerase chain reaction ,Latin America ,Medicine - Abstract
We discuss the potential usefulness of molecular testing of soil, dust, and water samples to detect medically important parasites, and where such testing could be used to supplement stool sampling in humans. A wide variety of parasites including protozoa and helminths, many of which are zoonotic, have an important infection reservoir in the environment. In some cases, this environmental period is essential for further parasite development. We describe the progress in implementing methods for the molecular detection of these parasites in soil across eight collaborating centers in Latin America and represent a variety of potential applications in improving our understanding of parasite epidemiology and mapping, surveillance, and control of these parasites. This methodology offers new opportunities for improving our understanding of a wide variety of parasites of public health importance and novel tools for their control.
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- 2024
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5. Development and evaluation of an indirect ELISA using a multiepitope antigen for the diagnosis of intestinal schistosomiasis
- Author
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Karine Ferreira Lopes, Mariana Lourenço Freire, Dayane Costa Souza Lima, Martin Johannes Enk, Edward Oliveira, and Stefan Michael Geiger
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Asparaginyl endopeptidase ,cathepsin B ,diagnosis ,low parasitic load ,multiepitope antigen ,Schistosoma mansoni ,serology ,Biochemistry ,QD415-436 ,Infectious and parasitic diseases ,RC109-216 ,Microbiology ,QR1-502 - Abstract
The laboratory diagnosis of intestinal schistosomiasis, carried out by detecting parasite eggs in feces, has low sensitivity when applied to individuals with low parasitic load. Serological tests can be more sensitive for the diagnosis of the disease. Therefore, the objective of this work was to develop and evaluate an ELISA-based immunoenzymatic assay, using a Schistosoma mansoni multiepitope antigen (ELISA IgG anti-SmME). For this, the amino acid sequences of S. mansoni cathepsin B and asparaginyl endopeptidase were submitted to the prediction of B cell epitopes and, together with peptide sequences obtained from earlier works, were used in the construction of a minigene. The multiepitope protein was expressed in Escherichia coli and the performance of the ELISA IgG anti-SmME for schistosomiasis was evaluated using serum samples from 107 individuals either egg positive or negative. In addition, 11 samples from individuals with other helminth infections were included. The ELISA IgG anti-SmME showed a sensitivity of 81.1% and a specificity of 46.1%. Further analysis revealed a 77.2% sensitivity in diagnosis of individuals with egg counts of ≤12 epg (eggs per gram feces) and 87.5% for individuals with 13–99 epg. It is worth mentioning that, to our knowledge, this was the first study using a multiepitope recombinant antigen in an ELISA for diagnosis of intestinal schistosomiasis, which demonstrated promising results in the diagnosis of individuals with low parasitic loads.
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- 2023
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6. Nutritional status and food security of socially vulnerable families in the municipality of Contagem, Minas Gerais, 2014
- Author
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Dirce Ribeiro de Oliveira, Mayana Rodrigues dos Santos Ribeiro, Márcia Christiane Oliveira Rodrigues, Ruth Elizabeth Cruz, Joseph Fabiano Guimarães Santos, Raphael Tobias de Vasconcelos Barros, Stefan Michael Geiger, and Maria Gomes
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nutritional status. food and nutrition security. anthropometry ,Medicine (General) ,R5-920 - Abstract
This is a cross-sectional study evaluating nutritional status and food insecurity in a vulnerable community in Contagem, in the metropolitan region of Belo Horizonte. A total of 273 individuals from 67 families were evaluated. For the anthropometric assessment, weight, height, body mass index, waist circumference, and waist-to-height ratio were determined. Food insecurity was analyzed using the Brazilian Food Insecurity Scale. Total cholesterol, triglycerides, glucose, and serum albumin concentrations were also determined. Of the 67 families evaluated, 51% (n = 34) had food insecurity, of which 79.4% were mild, 17.7% were moderate, and 2.9% were severe. In children and adolescents, overweight and obesity were diagnosed in 9.3% (n = 4) and 19.5% (n = 16), respectively. Among adults, 34.1% (n = 42) were classified as overweight, 27.6% (n = 34) had grade I obesity, and 59.3% (n = 73) had an increased risk of cardiovascular disease. In the elderly, overweight was diagnosed in 44.0% (n = 11), and 80.0% (n = 20) had an increased risk for cardiovascular diseases. Hyperglycemia, hypercholesterolemia, and hypertriglyceridemia were diagnosed in 17, 45, and 72% of the population, respectively. There was a positive correlation between anthropometric and biochemical parameters, with the exception of albumin and glucose, which showed a negative correlation in children and adults. Our study confirms the impact of social vulnerability on the occurrence of high proportions of food insecurity, leading to a high prevalence of overweight and obesity and an increased risk for cardiovascular disorders. Furthermore, our findings support the use of serum albumin concentrations as an indicator of changes in glucose metabolism.
- Published
- 2023
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7. Diversity of Freshwater Mollusks from Lake Pampulha, Municipality of Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
- Author
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Paulo Ricardo Silva Coelho, Silvana Carvalho Thiengo, Cristiane Lafetá Furtado de Mendonça, Nathália Moreira Teodoro de Oliveira, Sonia Barbosa dos Santos, Roberta Lima Caldeira, and Stefan Michael Geiger
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freshwater ,biodiversity assessment ,conservation ,Biomphalaria ,collectors ,ecology ,Biology (General) ,QH301-705.5 - Abstract
The artificially created Lake Pampulha, within the metropolitan area of Belo Horizonte, Minas Gerais State, lacks detailed information about its freshwater mollusks, representing a challenge for the assessment and conservation of this ecosystem. In this study, conducted during June and August 2021, we collected specimens on four different occasions and at five sampling points around the lake, using different sampling equipment, such as a shovel and a scoop. During these collections, we identified, enumerated and measured 1538 species of mollusks and additionally examined the presence of trematode larvae. We identified twelve species of fresh water bivalves and gastropods: Biomphalaria straminea, Biomphalaria kuhniana, Biomphalaria occidentalis, Drepanotrema cimex, Pomacea maculata, Stenophysa marmorata, Physa acuta, Gundlachia ticaga, Melanoides tuberculata, Pseudosuccinea columella, Omalonyx matheroni and Corbicula largillierti. Echinostome and strigeocercaria types of larval trematodes were detected in B. straminea. Notably, some species of mollusks have not previously been recorded at Lake Pampulha. The analyses revealed differences in the composition and abundance of species, highlighting the higher number of mollusk species in areas more impacted by human actions. This study expands our understanding of mollusk diversity at Lake Pampulha, and provides valuable data for longitudinal comparisons of water quality and considerations of the conservation of native species. Furthermore, it highlights the importance of choosing appropriate sampling equipment, depending on the research objectives. The presence of invasive species of medical and veterinary relevance as intermediate hosts of parasites reinforces the need for efficient environmental protection strategies to preserve this artificial, aquatic environment widely used by the local population and by tourists.
- Published
- 2024
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8. Schistosoma and Leishmania: An Untold Story of Coinfection
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Genil Mororó Araújo Camelo, Jeferson Kelvin Alves de Oliveira Silva, Stefan Michael Geiger, Maria Norma Melo, and Deborah Aparecida Negrão-Corrêa
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schistosomiasis ,leishmaniasis ,neglected tropical diseases ,coinfection ,polyparasitism ,comorbidity ,Medicine - Abstract
A remarkable characteristic of infectious diseases classified as Neglected Tropical Diseases (NTDs) is the fact that they are mostly transmitted in tropical and subtropical regions with poor conditions of sanitation and low access to healthcare, which makes transmission areas more likely to overlap. Two of the most important NTDs, schistosomiasis and leishmaniasis, despite being caused by very different etiological agents, have their pathogenesis heavily associated with immune-mediated mechanisms, and Schistosoma spp. and Leishmania spp. have been shown to simultaneously infect humans. Still, the consequences of Schistosoma–Leishmania coinfections remain underexplored. As the inflammatory processes elicited by each one of these parasites can influence the other, several changes have been observed due to this coinfection in naturally infected humans, experimental models, and in vitro cell assays, including modifications in susceptibility to infection, pathogenesis, prognostic, and response to treatment. Herein, we review the current knowledge in Schistosoma–Leishmania coinfections in both human populations and experimental models, with special regard to how schistosomiasis affects tegumentary leishmaniasis, discuss future perspectives, and suggest a few steps to further improve our understanding in this model of parasite–host–parasite interaction.
- Published
- 2023
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9. Accuracy Study of Kato-Katz and Helmintex Methods for Diagnosis of Schistosomiasis Mansoni in a Moderate Endemicity Area in Sergipe, Northeastern Brazil
- Author
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Daniel Lima Menezes, Carlos Thailan de Jesus Santos, Yvanna Louise Di Christine Oliveira, Vinícius Torres Castro Campos, Deborah Aparecida Negrão-Corrêa, Stefan Michael Geiger, José Rodrigo Santos Silva, Sona Jain, Luciana Maria Oliveira, Ricardo Toshio Fujiwara, Carlos Graeff-Teixeira, and Silvio Santana Dolabella
- Subjects
Schistosoma mansoni ,diagnostic ,Kato-Katz ,Helmintex ,sensitivity ,accuracy ,Medicine (General) ,R5-920 - Abstract
Schistosomiasis is a neglected tropical disease (NTD) caused by blood flukes from the genus Schistosoma. Brazil hosts the main endemic area in the Americas, where Schistosoma mansoni is the only species causing the disease. Kato-Katz (KK) thick smear is the WHO recommended screening test for populational studies, but there is growing evidence for the sensitivity limitations associated with KK, especially in areas with low parasite loads. Helmintex (HTX) is another highly sensitive egg-detection method, based on the magnetic properties of S. mansoni eggs and their isolation in a magnetic field. The objective of this study is to evaluate both KK and HTX in a moderate endemic locality, Areia Branca, located in the municipality of Pacatuba, in the state of Sergipe in northeastern Brazil. From 234 individual fecal samples, two KK thick smears were prepared and evaluated for each sample. Similarly, 30 g of each fecal sample was processed by HTX protocol. Eggs were detected in 80 (34.18%) residents. Twenty-three (9.83%) samples were positive for eggs (only by KK), and 77 (32.91%) samples showed positive for eggs (only by HTX). Sensitivity, specificity, and accuracy estimates gave values of 28.75%, 100% and 75.64%, respectively, for KK, and 96.25%, 100% and 98.72% respectively, for HTX. The positive predictive value was 100% for both methods, while the negative predictive value was 72.99% for KK and 98.09% for HTX. Overall, HTX presented a superior performance compared to the one sample, two slides KK examination. The study confirms the role of HTX as a reference method for the definition of true-positive samples in comparative accuracy studies and its potential role in the late stages when the certification of schistosomiasis transmission interruption is required. Diagnostic tests are important tools for the elimination of this NTD, besides the effective implementation of safe water, basic sanitation, snail control, and the treatment of infected populations.
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- 2023
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10. Concordance of the point-of-care circulating cathodic antigen test for the diagnosis of intestinal schistosomiasis in a low endemicity area
- Author
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Sergei Rodrigo Magalhães de Sousa, Isabelle Helena Lima Dias, Álvaro Luan Santana Fonseca, Bianca Rodrigues Contente, Joyce Favacho Cardoso Nogueira, Tatyellen Natasha da Costa Oliveira, Stefan Michael Geiger, and Martin Johannes Enk
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Schistosoma mansoni ,Kato-Katz ,POC-CCA ,Accuracy ,Diagnosis ,Low prevalence area ,Infectious and parasitic diseases ,RC109-216 ,Public aspects of medicine ,RA1-1270 - Abstract
Abstract Background The Kato-Katz technique is recommended worldwide for the diagnosis of intestinal schistosomiasis, detecting parasite eggs in feces of infected people. However, new tests have been developed in order to facilitate diagnosis, e.g. by detection of specific antigens secreted by schistosomes, such as the circulating cathodic antigen (CCA). The aim of this study was to evaluate the performance of the point-of-care circulating cathodic antigen test (POC-CCA) compared to the Kato-Katz technique in a low prevalence area in the Amazon Region, located in the municipality of Primavera, State of Pará, Brazil. Methods Positivity rates of the POC-CCA test and the Kato-Katz technique were calculated. The sensitivity, specificity, accuracy and kappa coefficient were determined by comparing both methods. The reference standard was established using 16 Kato-Katz slides, 12 of the first fecal sample, two of the second and two of the third one. The study also included the concordance between POC-CCA results and different numbers and combinations of Kato-Katz slides. Results The prevalence of schistosomiasis according to the reference standard or POC-CCA test reached a rate of 9.4% or 23.9%, respectively, among a total of 372 participants. The positivity rates by the Kato-Katz technique increased from 2.4 to 9.4%, according to the increase in the number of slides examined and fecal samples collected. A sensitivity of 55.6%, specificity 76.9%, accuracy 76% and κ coefficient of 0.06 was observed by comparing one slide of the first sample and POC-CCA. Comparing 6 slides from three different samples, two slides of each, with POC-CCA resulted in a sensitivity of 58.3%, specificity 78.4%, accuracy 77% and κ coefficient of 0.16. Finally, the comparison of 16 slides from three different samples with POC-CCA revealed a sensitivity of 65.7%, specificity 80.4%, accuracy 79%, and κ coefficient of 0.27. Conclusions The immunochromatographic test has the potential to be an important tool to combat schistosomiasis because of its practicality and applicability but should be applied with caution in low prevalence areas and in programs that aim to eliminate this disease. Trial registration CAAE#21824513.9.0000.5091. January 31st, 2014.
- Published
- 2019
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11. Identification of priority areas for surveillance of cutaneous leishmaniasis using spatial analysis approaches in Southeastern Brazil
- Author
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Diogo Tavares Cardoso, Dayane Costa de Souza, Vanessa Normandio de Castro, Stefan Michael Geiger, and David Soeiro Barbosa
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Cutaneous leishmaniasis ,Spatial data analysis ,Moran’s global index ,Local indicators of spatial association ,Minas Gerais ,Brazil ,Infectious and parasitic diseases ,RC109-216 - Abstract
Abstract Background Cutaneous leishmaniasis (CL) is an important public health problem in Brazil and in several tropical regions of the world. In the Americas, Brazil is the country with the highest number of registered cases. In Brazil, the state of Minas Gerais has the highest number of cases in the southeastern region. In the present study, we used spatial analysis in the State of Minas Gerais to identify municipalities of priority during a nine-year period (2007–2015), which might be used to guide surveillance and control measures. Methods An ecological study with spatial analysis of autochthonous cases of CL was performed in the state of Minas Gerais between 2007 and 2015. We calculated incidence rates, used Empirical Bayesian smoothing for each municipality, and divided the analyses into three-year intervals. In order to analyze the existence of spatial autocorrelation, and to define priority areas, Moran’s Global Index and Local Indicators of Spatial Association (LISA) were used. Results The mean incidence rate for the entire state was 6.1/100,000 inhabitants. For Minas Gerais, analysis of CL cases over time revealed a successive increase of indicated mesoregions with high priority municipalities. Eight of the designated mesoregions contained municipalities classified as high priority areas in any of the three evaluated trienniums, and four mesoregions had high priority municipalities throughout the entire investigation. Conclusions Within the southeastern region of Brazil, Minas Gerais State stands out, with highest CL incidence rates. Using spatial analysis, we identified an increasing numbers of cases in the municipalities classified as high priority areas in different mesoregions of the state. This information might be of value to direct surveillance and control measures against CL and to understand the dynamics of the expansion of CL in Minas Gerais. Similar approaches might be used to map CL in other regions throughout Brazil, or in any other country, where national notification and control programs exist.
- Published
- 2019
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12. Previous History of American Tegumentary Leishmaniasis Alters Susceptibility and Immune Response Against Schistosoma mansoni Infection in Humans
- Author
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Guilherme Silva Miranda, Samira Diniz Resende, Diogo Tavares Cardoso, Genil Mororó Araújo Camelo, Jeferson Kelvin Alves Oliveira Silva, Vanessa Normandio de Castro, Stefan Michael Geiger, Mariângela Carneiro, and Deborah Negrão-Corrêa
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schistosomiasis ,tegumentary leishmaniasis ,human population ,susceptibility ,immune response ,Immunologic diseases. Allergy ,RC581-607 - Abstract
Schistosomiasis and Leishmaniasis are chronic parasitic diseases with high prevalence in some tropical regions and, due to their wide distribution, a risk of co-infections is present in some areas. Nevertheless, the impact of this interaction on human populations is still poorly understood. Thus, the current study evaluated the effect of previous American Tegumentary Leishmaniasis (ATL) on the susceptibility and immune response to Schistosoma mansoni infection in residents from a rural community in Northern of Minas Gerais state, Brazil, an area endemic for both parasitic infections. The participants answered a socioeconomic questionnaire and provided stool and blood samples for parasitological and immunological evaluations. Stool samples were examined by a combination of parasitological techniques to identify helminth infections, especially S. mansoni eggs. Blood samples were used for hemograms and to measure the serum levels of cytokines and chemokines. Reports on previous ATL were obtained through interviews, clinical evaluation forms, and medical records. S. mansoni infection was the most prevalent parasitic infection in the study population (46%), and the majority of the infected individuals had a very low parasite burden. In the same population, 93 individuals (36.2%) reported previous ATL, and the prevalence of S. mansoni infection among these individuals was significantly higher than among individuals with no ATL history. A multiple logistic regression model revealed that S. mansoni infection was positively associated with higher levels of CCL3 and CCL17, and a higher frequency of IL-17 responders. Moreover, this model demonstrated that individuals with an ATL history had a 2-fold higher probability to be infected with S. mansoni (OR = 2.0; 95% CI 1.04–3.68). Among S. mansoni-infected individuals, the logistic regression demonstrated that a previous ATL history was negatively associated with the frequency of IL-17 responders and CXCL10 higher responders, but positively associated with higher IL-27 responders. Altogether, our data suggest that previous ATL may alter the susceptibility and the immune response in S. mansoni-infected individuals, which may likely affect the outcome of schistosomiasis and the severity of the disease in humans.
- Published
- 2021
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13. The use of the circulating cathodic antigen (CCA) urine cassette assay for the diagnosis and assessment of cure of Schistosoma mansoni infections in an endemic area of the Amazon region
- Author
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Sergei Rodrigo Magalhães de Sousa, Joyce Favacho Cardoso Nogueira, Isabelle Helena Lima Dias, Álvaro Luan Santana Fonseca, Vivian Favero, Stefan Michael Geiger, and Martin Johannes Enk
- Subjects
Schistosoma mansoni ,Kato-Katz ,Helmintex® ,POC-CCA ,Treatment ,Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 - Abstract
Abstract INTRODUCTION Schistosomiasis is a poverty-related disease that affects people in 78 countries worldwide. This study aimed to evaluate the point-of-care circulating cathodic antigen (POC-CCA) test performance using sensitive parasitological methods as a reference standard (RS) in individuals before and after treatment. METHODS The RS was established by combining the results of 16 Kato-Katz slides and the Helmintex® method. Positivity rates of the POC-CCA test and Kato-Katz and Helmintex® methods were calculated before treatment and 30 days afterward. Furthermore, the sensitivity, specificity, accuracy, and kappa coefficient before treatment were determined by comparing the methods. The cure rate was defined 30 days after treatment. RESULTS Among the 217 participants, the RS detected a total of 63 (29.0%) positive individuals. The POC-CCA test identified 79 (36.4%) infections. The evaluation of POC-CCA test performance in relation to the RS revealed a sensitivity of 61.9%, specificity of 74.0%, accuracy of 70.5%, and kappa coefficient of 0.33. Out of the 53 remaining participants after treatment, a total of 45 (81.1%) showed egg negative results, and 8 (18.9%) were egg positive according to the RS. A total of 5 (9.4%) egg-positive and 37 (69.8%) egg-negative individuals were positive by the POC-CCA test. CONCLUSIONS Our data show that the POC-CCA test has potential as an auxiliary tool for the diagnosis of Schistosoma mansoni infection, yielding better results than 16 Kato-Katz slides from three different stool samples. However, the immunochromatographic test lacks sufficient specificity and sensitivity for verifying the cure rate after treatment.
- Published
- 2020
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14. Evaluation of diagnostic methods for the detection of intestinal schistosomiasis in endemic areas with low parasite loads: Saline gradient, Helmintex, Kato-Katz and rapid urine test.
- Author
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Warllem Junio Oliveira, Fernanda do Carmo Magalhães, Andressa Mariana Saldanha Elias, Vanessa Normandio de Castro, Vivian Favero, Catieli Gobetti Lindholz, Áureo Almeida Oliveira, Fernando Sergio Barbosa, Frederico Gil, Maria Aparecida Gomes, Carlos Graeff-Teixeira, Martin Johannes Enk, Paulo Marcos Zech Coelho, Mariângela Carneiro, Deborah Aparecida Negrão-Corrêa, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 ,Public aspects of medicine ,RA1-1270 - Abstract
In some tropical countries, such as Brazil, schistosomiasis control programs have led to a significant reduction in the prevalence and parasite burden of endemic populations. In this setting, the Kato-Katz technique, as the standard diagnostic method for the diagnosis of Schistosoma mansoni infections, which involves the analysis of two slides from one fecal sample, loses its sensitivity. As a result, a significant number of infected individuals are not detected. The objective of this study was to perform extensive parasitological testing of up to three fecal samples and include a rapid urine test (POC-CCA) in a moderate prevalence area in Northern Minas Gerais, Brazil, and evaluate the performance of each test separately and in combination.A total of 254 individuals were examined with variants of the standard Kato-Katz technique (up to18 Kato-Katz slides prepared from three fecal samples), a modified Helmintex (30 g of feces), the saline gradient (500 mg of feces), and the POC-CCA methods. We established a reference standard taking into consideration all the positive results in any of the parasitological exams. Evaluation of the parasite burden by two Kato-Katz slides confirmed that most of the individuals harbored a light infection. When additional slides and different parasitological methods were included, the estimated prevalence rose 2.3 times, from 20.4% to 45.9%. The best sensitivity was obtained with the Helmintex method (84%). All parasitological methods readily detected a high or moderate intensity of infection; however, all lost their high sensitivity in the case of low or very low intensity infections. The overall sensitivity of POC-CCA (64.9%) was similar to the six Kato-Katz slides from three fecal samples. However, POC-CCA showed low concordance (κ = 0.34) when compared with the reference standard.The recommended Kato-Katz method largely underestimated the prevalence of S. mansoni infection. Because the best performance was achieved with a modified Helmintex method, this technique might serve as a more precise reference standard. An extended number of Kato-Katz slides in combination with other parasitological methods or with POC-CCA was able to detect more than 80% of egg-positive individuals; however, the rapid urine test (POC-CCA) produced a considerable percentage of false positive results.
- Published
- 2018
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15. FC-TRIPLEX Chagas/Leish IgG1: a multiplexed flow cytometry method for differential serological diagnosis of chagas disease and leishmaniasis.
- Author
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Andréa Teixeira-Carvalho, Fernanda Magalhães Freire Campos, Stefan Michael Geiger, Roberta Dias Rodrigues Rocha, Fernanda Fortes de Araújo, Danielle Marquete Vitelli-Avelar, Mariléia Chaves Andrade, Márcio Sobreira Silva Araújo, Elenice Moreira Lemos, Anna Bárbara de Freitas Carneiro Proietti, Ester Cerdeira Sabino, Rafaella Gaiotti Caldas, Carolina Renata Camargos Freitas, Ana Carolina Campi-Azevedo, Silvana Maria Elói-Santos, and Olindo Assis Martins-Filho
- Subjects
Medicine ,Science - Abstract
Differential serological diagnosis of Chagas disease and leishmaniasis is difficult owing to cross-reactivity resulting from the fact that the parasites that cause these pathologies share antigenic epitopes. Even with optimized serological assays that use parasite-specific recombinant antigens, inconclusive test results continue to be a problem. Therefore, new serological tests with high sensitivity and specificity are needed. In the present work, we developed and evaluated the performance of a new flow cytometric serological method, referred to as FC-TRIPLEX Chagas/Leish IgG1, for the all-in-one classification of inconclusive tests. The method uses antigens for the detection of visceral leishmaniasis, localized cutaneous leishmaniasis, and Chagas disease and is based on an inverted detuned algorithm for analysis of anti-Trypanosomatidae IgG1 reactivity. First, parasites were label with fluorescein isothiocyanate or Alexa Fluor 647 at various concentrations. Then serum samples were serially diluted, the dilutions were incubated with suspensions of mixed labeled parasites, and flow cytometric measurements were performed to determine percentages of positive fluorescent parasites. Using the new method, we obtained correct results for 76 of 80 analyzed serum samples (95% overall performance), underscoring the outstanding performance of the method. Moreover, we found that the fluorescently labeled parasite suspensions were stable during storage at room temperature, 4 °C, and -20 °C for 1 year. In addition, two different lots of parasite suspensions showed equivalent antigen recognition; that is, the two lots showed equivalent categorical segregation of anti-Trypanosomatidae IgG1 reactivity at selected serum dilutions. In conclusion, we have developed a sensitive and selective method for differential diagnosis of Chagas disease, visceral leishmaniasis, and localized cutaneous leishmaniasis.
- Published
- 2015
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16. Induction of CD4(+)CD25(+)FOXP3(+) regulatory T cells during human hookworm infection modulates antigen-mediated lymphocyte proliferation.
- Author
-
Natasha Delaqua Ricci, Jacqueline Araújo Fiúza, Lilian Lacerda Bueno, Guilherme Grossi Lopes Cançado, Pedro Henrique Gazzinelli-Guimarães, Virgillio Gandra Martins, Leonardo Ferreira Matoso, Rodrigo Rodrigues Cambraia de Miranda, Stefan Michael Geiger, Rodrigo Correa-Oliveira, Andréa Gazzinelli, Daniella Castanheira Bartholomeu, and Ricardo Toshio Fujiwara
- Subjects
Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 ,Public aspects of medicine ,RA1-1270 - Abstract
Hookworm infection is considered one of the most important poverty-promoting neglected tropical diseases, infecting 576 to 740 million people worldwide, especially in the tropics and subtropics. These blood-feeding nematodes have a remarkable ability to downmodulate the host immune response, protecting themselves from elimination and minimizing severe host pathology. While several mechanisms may be involved in the immunomodulation by parasitic infection, experimental evidences have pointed toward the possible involvement of regulatory T cells (Tregs) in downregulating effector T-cell responses upon chronic infection. However, the role of Tregs cells in human hookworm infection is still poorly understood and has not been addressed yet. In the current study we observed an augmentation of circulating CD4(+)CD25(+)FOXP3(+) regulatory T cells in hookworm-infected individuals compared with healthy non-infected donors. We have also demonstrated that infected individuals present higher levels of circulating Treg cells expressing CTLA-4, GITR, IL-10, TGF-β and IL-17. Moreover, we showed that hookworm crude antigen stimulation reduces the number of CD4(+)CD25(+)FOXP3(+) T regulatory cells co-expressing IL-17 in infected individuals. Finally, PBMCs from infected individuals pulsed with excreted/secreted products or hookworm crude antigens presented an impaired cellular proliferation, which was partially augmented by the depletion of Treg cells. Our results suggest that Treg cells may play an important role in hookworm-induced immunosuppression, contributing to the longevity of hookworm survival in infected people.
- Published
- 2011
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17. Necator americanus and helminth co-infections: further down-modulation of hookworm-specific type 1 immune responses.
- Author
-
Stefan Michael Geiger, Neal Douglas Edward Alexander, Ricardo Toshio Fujiwara, Simon Brooker, Bonnie Cundill, David Joseph Diemert, Rodrigo Correa-Oliveira, and Jeffrey Michael Bethony
- Subjects
Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 ,Public aspects of medicine ,RA1-1270 - Abstract
Helminth co-infection in humans is common in tropical regions of the world where transmission of soil-transmitted helminths such as Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, and the hookworms Necator americanus and Ancylostoma duodenale as well as other helminths such as Schistosoma mansoni often occur simultaneously.We investigated whether co-infection with another helminth(s) altered the human immune response to crude antigen extracts from either different stages of N. americanus infection (infective third stage or adult) or different crude antigen extract preparations (adult somatic and adult excretory/secretory). Using these antigens, we compared the cellular and humoral immune responses of individuals mono-infected with hookworm (N. americanus) and individuals co-infected with hookworm and other helminth infections, namely co-infection with either A. lumbricoides, Schistosoma mansoni, or both. Immunological variables were compared between hookworm infection group (mono- versus co-infected) by bootstrap, and principal component analysis (PCA) was used as a data reduction method.Contrary to several animal studies of helminth co-infection, we found that co-infected individuals had a further downmodulated Th1 cytokine response (e.g., reduced INF-γ), accompanied by a significant increase in the hookworm-specific humoral immune response (e.g. higher levels of IgE or IgG4 to crude antigen extracts) compared with mono- infected individuals. Neither of these changes was associated with a reduction of hookworm infection intensity in helminth co-infected individuals. From the standpoint of hookworm vaccine development, these results are relevant; i.e., the specific immune response to hookworm vaccine antigens might be altered by infection with another helminth.
- Published
- 2011
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18. Excretory-Secretory Products from Hookworm L3 and Adult Worms Suppress Proinflammatory Cytokines in Infected Individuals
- Author
-
Stefan Michael Geiger, Ricardo Toshio Fujiwara, Paula Albuquerque Freitas, Cristiano Lara Massara, Omar dos Santos Carvalho, Rodrigo Corrêa-Oliveira, and Jeffrey Michael Bethony
- Subjects
Infectious and parasitic diseases ,RC109-216 - Abstract
We compared the effects of larval and adult worm excretory-secretory (ES) products from hookworm on the proliferative responses and cytokine secretion in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from hookwormpatients and egg-negative, nonendemic controls. When compared with negative controls, mitogen-stimulated PBMC from hookworm-infected individuals showed a significantly reduced proliferative response when adult worm ES antigen was added to the cultures. Furthermore, in hookworm-infected individuals a significant downmodulation of inflammatory interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-α secretion resulted when PBMCs were stimulated with mitogen in combination with larval or adult worm ES. Both, interferon (IFN)-γ and IL-10 secretion were significantly lower in stimulated PBMC from infected individuals; however the IFN-γ/IL-10 ratio was much lower in hookworm-infected patients. Comparable effects, although at lower concentrations, were achieved when PBMCs from both groups were incubated with living hookworm third-stage larvae. We suggest that hookworm ES products downmodulate proliferative responses and inflammation during the chronic phase of the disease and facilitate early larval survival or adult worm persistence in the gut.
- Published
- 2011
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19. Automated diagnosis of schistosomiasis by using faster R-CNN for egg detection in microscopy images prepared by the Kato-Katz technique.
- Author
-
Bruno Alberto Soares Oliveira, João Marcelo Peixoto Moreira, Paulo Ricardo Silva Coelho, Deborah Aparecida Negrão-Corrêa, Stefan Michael Geiger, and Frederico Gadelha Guimarães
- Published
- 2022
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20. Schistosomiasis in the Amazon region: is the current diagnostic strategy still appropriate?
- Author
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Sergei Rodrigo Magalhães de Sousa, Alessandra de Queiroz Carvalho, Joyce Favacho Nogueira Cardoso, Paulo Marcos Zech Coelho, Stefan Michael Geiger, and Martin Johannes Enk
- Subjects
Schistosomiasis ,Schistosoma mansoni ,Kato Katz ,Diagnostics ,Prevalence ,Amazon region ,Arctic medicine. Tropical medicine ,RC955-962 - Abstract
Abstract INTRODUCTION: This study analyzed the performance of the Kato Katz technique in detecting intestinal schistosomiasis in the State of Pará. METHODS: Of three stool samples provided by each of 380 participants, a total of 16 Kato Katz slides were examined to define the reference value (RV) of positives for comparisons. RESULTS: The RV revealed 37 (9.7%) infected participants in contrast to 10 (2.6%) according to a single slide. CONCLUSIONS: This significant underestimation of the infection rate gives reason to discuss if the current classification of prevalence levels reflects the real situation, principally in low transmission areas, like the Amazon region.
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21. COMPARAÇÃO DE TÉCNICAS DE LABORATÓRIO PARA O DIAGNÓSTICO DE PROTOZOÁRIOS PARASITOS INTESTINAIS DA FRANJA DEL ILALO, PICHINCHA, EQUADOR
- Author
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Fernando Andrés Pazmiño Galarza, KARLA NOVOA MEDINA, ANGÉLICA REYES CALUPIÑA, GEOMARA GARCÍA BARRIGA, and STEFAN MICHAEL GEIGER
- Published
- 2023
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22. INTESTINAL SCHISTOSOMIASIS-RELATED MORTALITY IN MINAS GERAIS, BRAZIL, 2000-2019: TEMPORAL TRENDS AND SPATIAL PATTERNS FOR DETERMINING PRIORITY AREAS
- Author
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Dharliton Soares Gomes, Paulo Ricardo Silva Coelho, Allan de Jesus Mendonça Severino, Tatyane Martins Cirilo, Nathália Moreira Teodoro de Oliveira, David Soeiro Barbosa, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Infectious Diseases ,Public Health, Environmental and Occupational Health ,Parasitology - Abstract
To identify priority areas for schistosomiasis control, we analyzed the epidemiological characteristics, temporal trends and spatial patterns of schistosomiasis-related mortality in the state of Minas Gerais from 2000 to 2019.Ecological and time-series study with spatial analysis techniques on deaths from schistosomiasis mansoni. A log-linear regression model was used to identify changes in mortality rates. Moran's Global Index, Local Indicators of Spatial Association and a retrospective spatio-temporal permutation model were applied to identify the spatial and temporal distribution of mortality rates and assist in identifying priority areas for interventions.1,290 deaths from schistosomiasis were recorded between 2000 and 2019, with an average mortality rate of 0.33 deaths/100,000. Although the overall mortality rate in the state of Minas Gerais decreased significantly over time (AAPC= -9.6; CI95% = -14.4 to -4.6; p0,001), it increased in the mesoregions of Jequitinhonha, Mucuri Valley and Rio Doce Valley. Spatial analysis identified the displacement and emergence of high-risk clusters from the central region of the state to the mesoregion of Rio Doce Valley.Temporal changes and shifting of high-risk areas from the Central region to the mesoregion of Rio Doce Valley may indicate possible failures in early diagnosis and treatment of the schistosomiasis control program in these areas. Our research contributes to a better understanding of the spatio-temporal dynamics of death rates due to schistosomiasis infections and might help health authorities to direct resources most efficiently to avoid serious clinical outcomes in Minas Gerais. This article is protected by copyright. All rights reserved.
- Published
- 2023
23. Evaluation of Isotype-Based Serology for Diagnosis of Schistosoma Mansoni Infection in Individuals Living in Endemic Areas with Low Parasite Burden
- Author
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Fernanda do Carmo Magalhães, João Marcelo Peixoto Moreira, Michelle Carvalho de Rezende, Vivian Favero, Carlos Graeff-Teixeira, Paulo Marcos Zech Coelho, Mariângela Carneiro, Stefan Michael Geiger, and Deborah Negrão-Corrêa
- Published
- 2023
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24. ESTUDO EPIDEMIOLÓGICO DAS PRINCIPAIS PARASITOSES INTESTINAIS HUMANAS EM PARÓQUIAS RURAIS DA FRANJA DEL ILALO, PICHINCHA, EQUADOR
- Author
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Fernando Andrés Pazmiño Galarza, Karla Elizabeth Novoa Medina, Gissela Geomara García Barriga, Laura Valeria Rios Barros, and Stefan Michael Geiger
- Abstract
Introdução: Entre as infecções mais comuns encontradas estão as parasitoses intestinais. Estas prejudicam principalmente as regiões mais pobres e carentes de recursos ao longo do globo. Embora sejam maioritariamente assintomáticas, muitas destas afetam o crescimento físico e desenvolvimento cognitivo de crianças, causando graves problemas de saúde. A chave para prevenir e controlar estas parasitoses é o seu diagnóstico e tratamento precoce. Existem diferentes métodos diagnósticos disponíveis no mercado, mas sendo lugares com recursos limitados se faz necessário avaliar a sensibilidade de cada um, conseguindo obter o de maior precisão. Objetivos: Conhecer a situação epidemiológica atual das parasitoses gastrointestinais em áreas rurais da Faixa de Ilaló e comparar a sensibilidade de três técnicas quantitativas de uso diário: Kato-Katz, McMaster e mini-FLOTAC. Material e métodos: O estudo foi realizado na região de Ilaló, Pichincha, Equador. Um total de 233 pessoas de quatro comunidades (Sorialoma = 59, Rumiloma = 40, La Toglla = 68, Ubillus = 66) foram testados por três dias consecutivos (n = 699 amostras de fezes) para infecções parasitárias intestinais, com três métodos diagnósticos quantitativos: Kato Katz, McMaster (SF1, SF2, SF3 e SF7) e mini-FLOTAC (SF1, SF2, SF3 e SF7). Resultados: No estudo um 22,31% (n = 52) das pessoas testaram positivo para alguma infecção parasitária intestinal, 6% (n = 14) tiveram infecções duplas e 0,85% (n = 2) tiveram três infecções ou mais. Os parasitas intestinais mais frequentes foram Ascaris Lumbricoides, Trichuris trichuria, Entamoeba coli/histolytica/dispar, Giardia intestinalis. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na detecção de infecções parasitárias entre os três métodos: o mini-FLOTAC foi o método mais sensível para infecções por helmintos (88.4% mini-FLOTAC, 63.4% McMaster e 59.6% Kato Katz) e por protozoários (85.7% mini-FLOTAC, 75% McMaster e 58.3% Kato Katz). O mini FLOTAC SF7 foi mais sensível para infecções por helmintos do que SF1, SF2, SF3 (93.4% vs 52.1%, 43.4%, 43.4%). O mini-FLOTAC SF2 foi mais sensível para protozoários parasitas do que SF1, SF3, SF7 (90.9% vs 81.8%, 72.7%, 27.3%).Conclusão: O mini FLOTAC mostrou-se uma ferramenta importante no diagnóstico de parasitas, pois apresentou melhor sensibilidade que Kato-Katz e McMaster para a detecção de helmintos e protozoários.
- Published
- 2022
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25. Previous History of American Tegumentary Leishmaniasis Alters Susceptibility and Immune Response Against
- Author
-
Guilherme Silva, Miranda, Samira Diniz, Resende, Diogo Tavares, Cardoso, Genil Mororó Araújo, Camelo, Jeferson Kelvin Alves Oliveira, Silva, Vanessa Normandio, de Castro, Stefan Michael, Geiger, Mariângela, Carneiro, and Deborah, Negrão-Corrêa
- Subjects
Adult ,Male ,Adolescent ,Immunology ,Leishmaniasis, Cutaneous ,Middle Aged ,human population ,Schistosomiasis mansoni ,tegumentary leishmaniasis ,susceptibility ,immune response ,Young Adult ,Logistic Models ,schistosomiasis ,parasitic diseases ,Cytokines ,Humans ,Female ,Disease Susceptibility ,Chemokines ,Child ,Original Research - Abstract
Schistosomiasis and Leishmaniasis are chronic parasitic diseases with high prevalence in some tropical regions and, due to their wide distribution, a risk of co-infections is present in some areas. Nevertheless, the impact of this interaction on human populations is still poorly understood. Thus, the current study evaluated the effect of previous American Tegumentary Leishmaniasis (ATL) on the susceptibility and immune response to Schistosoma mansoni infection in residents from a rural community in Northern of Minas Gerais state, Brazil, an area endemic for both parasitic infections. The participants answered a socioeconomic questionnaire and provided stool and blood samples for parasitological and immunological evaluations. Stool samples were examined by a combination of parasitological techniques to identify helminth infections, especially S. mansoni eggs. Blood samples were used for hemograms and to measure the serum levels of cytokines and chemokines. Reports on previous ATL were obtained through interviews, clinical evaluation forms, and medical records. S. mansoni infection was the most prevalent parasitic infection in the study population (46%), and the majority of the infected individuals had a very low parasite burden. In the same population, 93 individuals (36.2%) reported previous ATL, and the prevalence of S. mansoni infection among these individuals was significantly higher than among individuals with no ATL history. A multiple logistic regression model revealed that S. mansoni infection was positively associated with higher levels of CCL3 and CCL17, and a higher frequency of IL-17 responders. Moreover, this model demonstrated that individuals with an ATL history had a 2-fold higher probability to be infected with S. mansoni (OR = 2.0; 95% CI 1.04–3.68). Among S. mansoni-infected individuals, the logistic regression demonstrated that a previous ATL history was negatively associated with the frequency of IL-17 responders and CXCL10 higher responders, but positively associated with higher IL-27 responders. Altogether, our data suggest that previous ATL may alter the susceptibility and the immune response in S. mansoni-infected individuals, which may likely affect the outcome of schistosomiasis and the severity of the disease in humans.
- Published
- 2020
26. Age patterns in undernutrition and helminth infection in a rural area of Brazil: associations with ascariasis and hookworm
- Author
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Anne, Jardim-Botelho, Simon, Brooker, Stefan Michael, Geiger, Fiona, Fleming, Aline Cristine, Souza Lopes, David Joseph, Diemert, Rodrigo, Corrêa-Oliveira, and Jeffrey Michael, Bethony
- Subjects
Adult ,Male ,Adolescent ,Nutritional Status ,Rural Health ,Article ,Hookworm Infections ,Animals ,Body Size ,Humans ,Intestinal Diseases, Parasitic ,Ascaris lumbricoides ,Child ,Aged ,Aged, 80 and over ,Ascariasis ,Anemia, Iron-Deficiency ,Malnutrition ,Age Factors ,Infant ,Middle Aged ,Child, Preschool ,Ferritins ,Female ,Brazil ,Hypoalbuminemia - Abstract
To investigate the nutritional status of individuals from a rural area of Brazil, and associations with helminth infections in an age-stratified sample.A total of 1113 individuals aged from 6 months to 83 years from the rural community of Americaninhas in Minas Gerais were investigated. Assessments comprised anthropometric measurements of weight, height and body composition, examining faecal samples for helminth eggs, and peripheral blood assays for albumin, haemoglobin and ferritin concentrations.Ten percent of the participants were underweight, 12.8% were overweight and 28.3% of the children and adolescents were stunted. 11.6% had low lean body mass and 28.8% had low fat body mass. Hypoalbuminaemia was seen in 5.5%, anaemia in 12.5% and iron deficiency in 13.1%, although the prevalence of these two indices increased with age. Multivariate analysis showed that, after controlling for age, sex and socio-economic status, stunting was significantly associated with Ascaris lumbricoides infection among children and adolescents, whereas low body mass was significantly associated with hookworm infection among adults and the elderly.Helminth infections are associated with undernutrition in endemic populations, with important differences between the effects of hookworm and A. lumbricoides on age-related nutritional status.
- Published
- 2008
27. Humoral and cellular immune responses of children and adolescents with low parasite load in Schistosoma mansoni infection
- Author
-
Vanessa Normandio de Castro, Stefan Michael Geiger, Lilian Lacerda Bueno, Andrea Teixeira, Soraya Torres Gaze, Thiago Almeida Pereira, and Élida Mara Leite Rabelo
- Subjects
Interleucina - 9 ,Parasitologia ,Linfócitos T CD4-positivos ,Schistosoma mansoni ,Carga parasitária ,Baixa carga parasitária - Abstract
FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Outra Agência O novo panorama epidemiológico da esquistossomose no Brasil é caracterizado por um aumento de áreas de baixa a média endemicidade e geralmente populações com baixas cargas parasitárias, e como consequência, de difícil diagnóstico por métodos parasitológicos convencionais. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar a resposta imune celular e humoral em indivíduos infectados com Schistosoma mansoni em busca de possíveis marcadores imunológicos que possam diferenciar indivíduos de baixa carga parasitária, daqueles ovo-negativos de área endêmica. Foi realizado a coleta de fezes e urina, para os exames de Kato-Katz e o teste rápido para antígeno catódico circulante, POC-CCA. Coletamos sangue periférico para confecção de hemogramas e obtenção de plasma para ensaios imunológicos (ELISA), tais como detecção de citocinas (Th1, Th2, Th17 e regulatória) e anticorpos anti-SWAP (IgG1, IgG4 e IgE específicos). Além disso, a resposta imune celular foi avaliada, in vitro, em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), usando citometria de fluxo e com foco em linfócitos TCD4+. Utilizamos um protocolo para avaliar estas células em relação à ativação celular (marcadores CD69 e HLA-DR), exaustão (PD-1 e TIM-3), painel Th2/TCD4+ produtoras de IL-9 (IL-4, IL-9 e IL-10) e participação de células Th17 (CCR6, RORγT, IL-17).O uso dos PBMCs em sobrenadantes de cultura para a detecção de citocinas nos grupos NE (negativo endêmico), CB (baixa carga parasitária), CMA (média/alta carga parasitária) sem estímulo (SE) e com estímulo antígeno solúvel do verme adulto (SWAP) antes do tratamento (T0) e após o tratamento (T30d). A aplicação do questionário socioeconômico e comportamental indicou alguns fatores de risco para a infecção. O hemograma no T0, observamos um aumento de monócitos do grupo CB em comparação ao NE e maiores concentrações de eritrócitos em comparação ao CMA. Já que as plaquetas foram maiores nos grupos infectados (CB, CMA) em comparação ao ovo-negativo (NE). No T30d, apresentou uma diminuição nas concentrações de plaquetas e eritrócitos apenas no grupo CMA. Na resposta imune humoral demonstrou que os níveis de IgG1, IgG4 específicos foram maiores no grupo CB e CMA. Entretanto a IgE foi maior no grupo CMA, do que, nos grupos CB e NE no T0. Portanto, no T30d o grupo CB aumentou os níveis IgG1 e IgE, enquanto, o grupo CMA aumentou os níveis de IgG1 e diminuiu os de IgG4. A avaliação da resposta imune celular demonstrou que no T0, os PBMCs do grupo NE demonstraram uma maior ativação de linfócitos TCD4+, enquanto o grupo CB não induziu marcadores de ativação recente CD69 e tardio HLA-DR. No painel de exaustão, após tratamento, apresentou o aumento na expressão de PD-1 nos indivíduos infectados (grupos CB e CMA). Já o painel Th2/TCD4 produtoras de IL-9, o grupo CB, induziu uma resposta do tipo 2, mas não, a expressão de IL-9. Esse tipo de perfil continuou após o tratamento, entretanto, houve um aumento na expressão de IL-9. Para o painel Th17, observamos um aumento dos marcadores de linfócitos Th17 nos grupos NE e CMA, mas não, no grupo CB. Mesmo após tratamento, não houve um aumento de marcadores nos grupos CMA e CB. Na dosagem de citocinas e quimiocinas dos sobrenadantes de PBMCs, do grupo CB após tratamento, resultou em uma diminuição de citocinas inflamatórias e o aumento da citocina IL-10. Enquanto o grupo CMA, apresentou um aumento na secreção de TNF- α, IL-13, CCL17 (TARC) e IL-10. No modelo multivariado, um dos resultados mais relevantes do presente estudo demonstrou que, indivíduos com baixa carga parasitária, exibiram uma resposta imune celular distinta através de células T CD4+, em comparação aos indivíduos ovo negativos, e essa diferença se manteve 30 dias após tratamento. Contudo, nesses indivíduos infectados por S. mansoni, não observamos características da esquistossomose grave. Desta forma, sugerimos que esses indivíduos poderiam ser definidos como crianças e adolescentes assintomáticos, com a forma mais x leve da infecção. Ademais, os marcadores imunológicos indicaram uma resposta imune celular do tipo 2, mas com a participação de IL-10 e sem uma produção acentuada de citocinas inflamatórias
- Published
- 2021
28. Aspectos protetores envolvidos na reinfecção por Ascaris suum em função do número de exposição e da dose da infecção na ascaridíase larval
- Author
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Chiara Cássia Oliveira Amorim, Ricardo Toshio Fujiwara, Denise Silva Nogueira, Pedro Henrique Gazzinelli Guimarães, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Parasitologia ,Imunidade Humoral ,Reinfecção ,Ascaridíase ,Ascaridíase larval ,Resposta humoral ,Ascaris suum ,Infecção - Abstract
CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A ascaridíase humana é uma doença cosmopolita e negligenciada, afetando cerca de 450 milhões de pessoas, sendo assim, a geo-helmintíase mais prevalente do mundo. Em áreas endêmicas a reinfecção é recorrente devido às precárias condições de saneamento básico e ações de educação em saúde pouco eficientes. Nesse cenário, a maioria dos indivíduos adultos infectados nessas áreas são expostos múltiplas vezes ao parasito, e apresentam baixa carga parasitária. Apesar das indicações imunológicas e fisiológicas pulmonares em estudos com múltiplas exposições, outras avaliações são necessárias a fim de fornecer mais evidências sobre a biologia da interação entre Ascaris sp. e o hospedeiro. Nesse sentido, faz-se necessário comparar infecções únicas a diferentes abordagens de infecções múltiplas e no impacto gerado na função pulmonar em modelo murino, focando nos possíveis mecanismos que controlam a proteção contra ascaridíase larval. Assim, em busca de aliar a proteção parasitária a uma menor morbidade, o objetivo do presente estudo foi avaliar os impactos da infecção por Ascaris suum em função do número de exposições e da dose de infecção na proteção da ascaridíase larval. Para isso, camundongos BALB/c foram divididos nos seguintes grupos experimentais: considerando o número de exposições, uma exposição - PI; duas exposições - RI (2X) e três exposições - RI (3X), e considerando as doses de infecção, 25 ovos - RI (25); 250 ovos - RI (250) e 2.500 ovos - RI (3X), seguido de infecção desafio com 2.500 ovos. Como principais resultados obtidos podemos destacar uma redução da carga parasitária dos grupos reinfectados quando comparados aos primoinfectados, sendo o RI (3X) com maior proteção. Em compensação o grupo RI (250) apresentou uma redução da carga parasitária próxima a do RI (3X), porém, esta foi aliada a uma inflamação mais discreta, menores danos teciduais e parâmetros fisiológicos semelhantes a do NI. Sendo assim, entre os grupos reinfectados foi o que apresentou melhor prognóstico. Além disso, foi observado maiores níveis de IgG total e SIgA específicos nos grupos reinfectados e que a proteção ocorre de forma dependente do número de exposição e da dose de infecção, indicando uma importante participação da resposta humoral frente a redução e controle da carga parasitária nos pulmões desses animais. Human ascariasis is a neglected and cosmopolitan disease, affecting about 450 million people, making it the most prevalent geohelminthiasis in the world. In endemic areas, reinfection is recurrent due to the precarious conditions of basic sanitation and health education. In this scenario, the majority of adult individuals infected in these areas are exposed to the parasite multiple times, and have a low parasitic load. Despite the pulmonary immunological and physiological indications in studies with multiple exposures, further evaluations are necessary in order to provide more evidence on the biology of the interaction between Ascaris sp. and the host, therefore, it is necessary to compare single infections to different approaches to multiple infections and the impact on lung function in a murine model, focusing on the possible mechanisms that control protection against larval ascariasis. Thus, in order to combine parasitic protection with lower morbidity, the objective of the present study was to evaluate the impacts of Ascaris suum infection as a function of the number of exposures and the dose of infection in the protection of larval ascariasis. For this, BALB/c mice were divided into the following experimental groups: considering the number of exposures, one exposure - PI; two exposures - RI (2X) and three exposures - RI (3X), and considering the doses of infection, 25 eggs - RI (25); 250 eggs - RI (250) and 2,500 eggs - RI (3X), followed by challenge infection with 2.500 eggs. As main results obtained, we can highlight a reduction in the parasitic load of the reinfected groups when compared to the primoinfected ones, with the IR (3X) with greater protection. In compensation, the group and RI (250) showed a reduction in parasitic load close to that of RI (3X), however, this was combined with more mild inflammation, less tissue damage and physiological parameters similar to that of NI. Thus, among the reinfected groups, it was the one with the best prognosis. In addition, it was observed higher levels of total IgG and specific SIgA in the reinfected groups and that protection occurs depending on the number of exposure and the dose of infection, suggesting an important participation of the humoral response to the reduction and control of the parasitic load in the lungs of these animals.
- Published
- 2021
29. Epidemiologia ambiental da esquistossomose em Alvorada de Minas, mesorregião metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais: caracterização populacional de Biomphalaria (Gastropoda: Planorbidae), distribuição geográfica e observações sobre infecções naturais
- Author
-
Paulo Ricardo Silva Coelho, Stefan Michael Geiger, Roberta Lima Caldeira, Lângia Colli Montresor, and Martin Johannes Enk
- Subjects
Análise espacial ,Schistosoma mansoni. Malacologia. Análise espacial. Caracterização ambiental. Áreas de risco ,Parasitologia ,Schistosoma mansoni. Malacology. Spatial analysis. Environmental characterization. Risk areas ,Moluscos ,Schistosoma mansoni - Abstract
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A esquistossomose, doença parasitária causada pelo trematódeo Schistosoma mansoni (Sambon, 1907) e endêmica no Brasil, apresenta em nosso meio os moluscos Biomphalaria glabrata (Say, 1818), B. tenagophila (d’Orbigny, 1835) e B. straminea (Dunker, 1848) como hospedeiros intermediários naturais. Estudos visando avaliar a distribuição espacial e aspectos biológicos e taxonômicos dos vetores da esquistossomose são ainda necessários nas áreas de transmissão da doença. Em Alvorada de Minas, município localizado a cerca de 210 km ao norte da capital do estado de Minas Gerais, na rota turística da Estrada Real, os últimos levantamentos parasitológicos apontaram a ocorrência de casos de esquistossomose na população, o que justifica a realização de estudos visando à determinação dos potenciais focos de transmissão. No presente estudo, foram feitas cinco coletas malacológicas, entre outubro de 2018 e setembro de 2019. Todos os pontos de coleta foram georreferenciados, caracterizados ambientalmente e quanto a presença de coliformes fecais na água. Os moluscos capturados foram avaliados individualmente, em laboratório, para a detecção de possíveis infecções por larvas de trematódeos. As cercárias encontradas foram montadas em lâminas de vidro e identificadas em preparações não permanentes. Posteriormente, os moluscos foram identificados taxonômicamente, a partir de critérios morfológicos e para as espécies do gênero Biomphalaria por métodos moleculares (PCR-RFLP). Paralelamente, para a confirmação da suscetibilidade, B. glabrata (geração F1) provenientes de três localidades e B. kuhniana foram desafiados com S. mansoni (cepa LE) da UFMG. Os dados foram georreferenciados e representados em mapas. De 46 pontos analisados, a presença de moluscos foi constatada em 16 destes, sendo que exemplares do gênero Biomphalaria foram encontrados em 13 pontos. Os gastrópodes foram encontrados em rios, açudes, lagos, lagoas e bebedouros de animais domésticos. Após a triagem, constatou-se a presença total de 1125 moluscos vivos pertencentes aos seguintes gêneros e frequências: Biomphalaria (68%), Physa (19,9%), Drepanotrema (5,8%), Omalonyx (3,9%), Pseudosuccinea (1,4%) E Pomacea (0,7%). A partir das análises moleculares foi identificada a ocorrência de B. glabrata, B. straminea, B. tenagophila, B. cousini (Paraense, 1966) e B. kuhniana (Clessin, 1883). Embora negativos para S. mansoni, foram encontrados outros tipos cercarianos nos gastrópodes, como: Xifidiocercária, Estrigiocercária e larvas do tipo Equinóstoma. Dos ambientes verificados, foram 36% ambientes lóticos e 64% ambientes lênticos. A avaliação rápida de qualidade dos habitats identificou uma maior presença de moluscos nos ambientes impactados e entre os pontos com presença de moluscos 72% apresentaram coliformes fecais. A infecção experimental de B. glabrata revelou positividade da geração F1 de animais oriundos das três localizações avaliadas, com taxa de infecção de 70%, 85% e 100%. Já B. kuhniana apresentou resistência a S. mansoni em infecção laboratorial. A confecção de mapas permitiu identificar a distribuição e agrupamento dos moluscos límnicos no município e, consequentemente, determinar as possíveis áreas de maior risco de transmissão da esquistossomose em Alvorada de Minas. A atenção epidemiológica e a intervenção com medidas de controle no município devem ser priorizadas nas regiões leste, centro e norte, devido ao maior risco de infecção. Este trabalho pode incentivar a criação de protocolos de vigilância mais eficazes, adequado ao perfil epidemiológico de cada área endêmica, para o controle da esquistossomose mansoni. Schistosomiasis, a parasitic disease caused by the trematode Schistosoma mansoni (Sambon, 1907) is endemic in Brazil and has in this environment the molluscs Biomphalaria glabrata (Say, 1818), B. tenagophila (d'Orbigny, 1835) and B. straminea (Dunker, 1848) as natural intermediate hosts. The municipality Alvorada de Minas is located about 210 km north of the capital of the state of Minas Gerais, on the tourist route of ‘Estrada Real’. The latest parasitological surveys pointed to the frequency of new cases of schistosomiasis in the population, which justifies carrying out studies aiming at determining potential sources of transmission. In the present study, five malacological surveys were made between October 2018 and September 2019. All collection points were georeferenced, environmentally characterized and the presence of faecal coliforms in the water was analyzed. The captured molluscs were individually evaluated, in the laboratory for the detection of possible infections by larvae of trematodes. The cercariae found were mounted on glass slides and identified in non-permanent preparations. Subsequently, the molluscs were identified taxonomically, based on morphological criteria and by molecular methods (PCR-RFLP) for species of the genus Biomphalaria. At the same time, for the confirmation of susceptibility, B. glabrata (F1 generation) from three locations and B. kuhniana was challenged with S. mansoni (strain LE) from UFMG. The data were georeferenced and represented on maps. Of 46 collection points, the presence of molluscs was confirmed in 16 of them, and specimens of the genus Biomphalaria were found in 13 field sites. Gastropods were found in rivers, brooks, lakes, ponds and drinking fountains for domestic animals. After screening, 1125 live mollusks belonging to the following genera and frequencies were found: Biomphalaria (68%), Physa (19,9%), Drepanotrema (5,8%), Omalonyx (3,9%), Pseudosuccinea (1,4%) and Pomacea (0,7%). By molecular analysis, the occurrence of B. glabrata, B. straminea, B. tenagophila, B. cousini (Paraense, 1966) and B. kuhniana (Clessin, 1883) was confirmed. Even though, all collected snails were negative for S. mansoni, other cercariae types were found in other gastropod species, such as: Xifidiocercaria, Strigiocercaria and Echinostoma-type larvae. Of the verified environments the examined field sites were characterized as 36% lotic environments and 64% lentic environments. The rapid assessment of habitat quality identified a greater presence of mollusks in the impacted environments and among the points with the presence of molluscs 72% presented faecal coliforms. Experimental infections of B. glabrata revealed a high susceptibility of the F1 generation of animals from the three locations evaluated, with an infection rate of 70%, 85% and 100%. B. kuhniana presented resistance to S. mansoni in laboratory infection. The making of maps made it possible to identify the distribution and grouping of limnic molluscs in the municipality and, consequently, to determine the possible areas of greater risk for transmission of schistosomiasis in Alvorada de Minas. Epidemiological care and intervention with control measures in the municipality should be prioritized in the eastern, central and northern regions, due to the increased risk of infection. This work can encourage the creation of more effective surveillance protocols, appropriate to the epidemiological profile of each endemic area, for the control of schistosomiasis mansoni
- Published
- 2020
30. Epidemiologia da esquistossomose mansoni nos municípios do Parque Nacional da Serra do Cipó (ParnaCipó): desempenho de métodos de diagnóstico, monitoramento da transmissão, e de marcadores de morbidade em escolares
- Author
-
João Paulo dos Santos, Stefan Michael Geiger, Martin Johannes Enk, Camilo Adalton Mariano da Silva, Deborah Aparecida Negrão-Corrêa, and Mariângela Carneiro
- Subjects
Kato-Katz ,Avaliação nutricional ,Parasitologia ,Esquistossomose ,POC-CCA ,Escolares ,Schistosoma mansoni ,Epidemiologia ,Estudantes ,ELISA (IgGtotal anti-SEA) ,ParnaCipó - Abstract
CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Outra Agência A infecção por Schistosoma mansoni ainda é um grave problema de saúde pública no Brasil, entretanto, devido às contínuas intervenções quimioterápicas em áreas endêmicas, ocorreu uma mudança em seu perfil epidemiológico. Atualmente, um número crescente de indivíduos infectados apresenta baixa carga parasitária, tornando difícil a detecção de ovos pelo método parasitológico de Kato-Katz (K-K), recomendado pela Organização Mundial de Saúde. O principal objetivo desta pesquisa foi realizar um levantamento epidemiológico da esquistossomose em escolares de 6 à 14 anos, nos quatro municípios (Morro do Pilar, Itambé do Mato Dentro, Santana do Riacho e Jaboticatubas) que compõem o Parque Nacional da Serra do Cipó (ParnaCipó), utilizando diferentes métodos de diagnóstico (Kato-Katz; Centrífugo-Sedimentação; POC-CCA; ELISA IgGtotal anti-SEA). Foram coletadas amostras de urina, fezes e sangue, sendo os escolares positivos reavaliados 30 e 360 dias após o tratamento com praziquantel, e os negativos 360 dias após primeira coleta (estudo longitudinal) em Jaboticatubas. O desempenho dos diferentes métodos foi avaliado, comparando o teste de referência K-K, com o teste rápido de urina (POC-CCA), e o imunoensaio comercial (IgGtotal anti-SEA, Euroimmun®, Alemanha), que detectou anticorpos contra antígenos solúveis de ovo do S. mansoni. A presença de parasitoses intestinais (geohelmintos e protozoários) foi verificada pelo K-K e Centrífugo-Sedimentação (RITCHIE). A avaliação do perfil nutricional e do hemograma (eritograma; leucograma e plaquetas) foram verificados como marcadores de morbidade. Um total de 643 escolares foram examinados pelo método de K-K na avaliação inicial, com uma prevalência para S. mansoni de 0,59% (1/169) no município de Santana do Riacho e 3,4% (9/263) em Jaboticatubas, sendo a taxa de reinfecção entre os reavaliados neste município de 1,7% (3/176). A sorologia para anti-SEA IgGtotal foi realizada em 531 amostras e resultou uma soroprevalência de 5,7% (3/53) em Itambé do Mato Dentro, 10,6% (13/123) em Santana do Riacho, e 17,8% (48/269) em Jaboticatubas, sendo que 15,2% (21/138) foram reativos na reavaliação. Em todos os quatro municípios avaliados, a positividade do teste rápido de urina POC-CCA foi de 10 à 56 vezes maior que os resultados do teste parasitológico (K-K). Também foi observada uma prevalência geral de 16,7% (IC95% 13,7 – 19,9) para protozoários intestinais e de 1,4% (IC95% 0,6 – 2,6) para geohelmintos. Nos escolares examinados, a anemia foi observada em 4,2% (22/521) e a eosinofilia em 29,9% (135/452). O que chamou a atenção na avaliação nutricional, foi um elevado percentual de escolares com excesso de peso 28,4% (210/740 escolares) com maior proporção entre crianças do sexo feminino. Um déficit de crescimento (Estatura-para-idade) foi constatado em 3,9% (n= 29) com maior proporção entre adolescentes do sexo masculino. Na comparação dos métodos de diagnóstico para esquistossomose, uma baixa concordância (índice Kappa) foi observada entre o método de referência (K-K), e os métodos POC-CCA e o ELISA, com índices κ= 0,02 e κ= 0,23 respectivamente. Uma baixa à moderada prevalência para esquistossomose mansoni resultou para os métodos K-K e teste sorológico, respectivamente, sugerindo que a transmissão ativa está presente apenas no município de Jaboticatubas e com indícios no Distrito de Serra do Cipó, município de Santana do Riacho. O alto percentual de positivos no POC-CCA (~60%) necessita ser melhor esclarecido, pelo uso de técnicas parasitológicas ou moleculares mais sensíveis. Além disso, a alta taxa de infecção por protozoários intestinais apontou para uma possível fonte de contaminação comum nos escolares do Distrito de Serra do Cipó. Desvios no perfil nutricional dos escolares nos quatro municípios foram independentes de parasitismo, mas indicaram a necessidade de ações integradas de saúde para o controle do excesso de peso. Schistosoma mansoni infection is still a serious public health problem in Brazil. However, due to continuous chemotherapeutic interventions in endemic areas, a change in its epidemiological profile occurred. Currently, a growing number of infected individuals present with reduced to low parasite loads, making it difficult to detect eggs by the Kato-Katz (KK) method, as recommended by the World Health Organization. The main objective of this study was to carry out an epidemiological survey on schistosomiasis in schoolchildren from 6 to 14 years of age in the four municipalities (Morro do Pilar, Itambé do Mato Dentro, Serra do Cipó District - Santana do Riacho and Jaboticatubas) that make up the Serra do Cipó National Park (ParnaCipó), using different diagnostic methods: (KK, POC-CCA, and anti-SEA IgGtotal ELISA). The performance of the different methods was evaluated by comparing the KK reference test with the rapid urine test (POC-CCA), and a commercial immunoassay (IgGtotal antiSEA, Euroimmun®, Germany), which detected antibodies against soluble egg antigens of S. mansoni. The presence of other intestinal parasitoses (geohelminths and protozoa) was verified by K-K and Centrifugal-Sedimentation. The evaluation of the nutritional profile and a hemogram (erythrogram, leucogram and platelets) were verified as markers of morbidity. Samples of urine, feces and blood were collected, and positive students were re-evaluated 30 and 360 days after treatment with praziquantel (longitudinal study only in Jaboticatubas). A total of 643 schoolchildren were examined by the KK method in the initial evaluation, with a prevalence for S. mansoni of 0.59% (1/169) in the municipality of Santana do Riacho and 3.4% (9/263) in Jaboticatubas, with a reinfection rate of 1.7% (3/176). Serology for anti-SEA IgGtotal was performed in 531 samples and resulted in a 5.7% (3/53) seroprevalence in Itambé do Mato Dentro, 10.6% (13/123) in Santana do Riacho, and 17.8% % (48/269) in Jaboticatubas, which at revaluation presented 15.2% (21/138) of serological reactivity. In all four municipalities evaluated, the positivity of the POC-CCA rapid urine test was 10 to 56 times higher than the parasitological (K-K) test results. An overall prevalence of 16.7% (IC95% 13.7 - 19.9) for intestinal protozoa and 1.4% (IC95% 0.6 - 2.6) for geohelminths was also observed. In the schoolchildren examined, anemia was observed in 4.2% (22/521) and eosinophilia in 29.9% (135/452). What attracted attention in the nutritional evaluation was the high percentage of overweight schoolchildren (28.4%) (210/740 schoolchildren) and a higher proportion among female children. A growth deficit (Stature-for-age) was found in 3.9% (n = 29) with a higher proportion among male adolescents. In the comparison of the diagnostic tests for schistosomiasis, a low agreement (Kappa index) was observed between the reference method (KK) and the POC-CCA and ELISA methods with indices of κ = 0.02 and κ = 0.23, respectively. A low to moderate prevalence for schistosomiasis mansoni resulted after K-K and serological testing, respectively, suggesting that active transmission is present only in the municipality of Jaboticatubas and with indications for transmission in the District of Serra do Cipó. The high percentage of positives in POC-CCA (~ 60%) needs to be better clarified by the use of more sensitive parasitological or molecular techniques. In addition, the high rate of infection by intestinal protozoa pointed to a possible source of common contamination in schoolchildren in the Serra do Cipó district. Deviations in the nutritional profile of schoolchildren in the four municipalities were independent of parasitism, but indicated the need for integrated health actions to control overweight.
- Published
- 2019
31. Mecanismos de proteção mediados pela resposta imune na ascaridiose larval após exposição primária e múltiplas exposições ao parasito
- Author
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Denise Silva Nogueira, Ricardo Toshio Fujiwara, Pedro Henrique Gazzinelli Guimarães, Stefan Michael Geiger, Joziana Muniz de Paiva Barçante, Cristiano Lara Massara, and Ana Maria Caetano
- Subjects
Ascaríase ,Parasitologia ,Reinfecção ,Resposta imune ,Ascaris suum ,Eosinófilos - Abstract
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A ascaridiose humana é a doença tropical negligenciada mais prevalente do mundo afetando cerca de 800 milhões de pessoas. Em áreas endêmicas, a reinfecção é recorrente devido às precárias condições de saneamento básico e, sobretudo, à simplicidade do ciclo de vida do parasito. Após a ingestão de ovos infectantes, larvas de terceiro estádio (L3) eclodem e penetram no intestino grosso, ganham a circulação sanguínea, chegando ao fígado e posteriormente aos pulmões do hospedeiro, caracterizando a ascaridiose larval. Nesses órgãos, as L3 migram gerando lesões tanto mecânicas quanto provenientes da intensa resposta inflamatória, que é caracterizada principalmente pela intensa infiltração de neutrófilos e eosinófilos. O presente trabalho visou descrever e caracterizar os efeitos fisiopatológicos da migração das larvas de Ascaris suum nos pulmões de camundongos infectados, bem como avaliar o papel dos eosinófilos e da regulação das respostas Th1, Th2 e Th17 na patogênese da ascaridiose larval após primoinfecção e reinfecção. Para tal, inicialmente, foi realizada a avaliação parasitológica e imunopatológica em camundongos BALB/c primoinfectados e reinfectados durante o pico de migração larval pelo fígado, pulmão e intestino. Posteriormente, camundongos geneticamente deficientes em GATA1, IFN-γ, IL-17RA, ST2, IL-4 e os respectivos selvagens foram infectados e reinfectados e, após oito dias de infecção, foram submetidos à avaliação imunoparasitológica e fisiopatológicas. Os resultados mais importantes deste trabalho demonstraram que camundongos reinfectados apresentaram uma relevante redução da carga parasitária no pulmão e aumento da celularidade no lavado broncoalveolar associado à intensa inflamação pulmonar granulocítica, que levaram ao comprometimento da função respiratória. Foi evidenciado que a inflamação pulmonar mista contribui para o controle da migração larval, contudo, no que se refere as respostas Th2/Th17, foram associadas ao maior comprometimento da função pulmonar. Além disso, este trabalho trouxe evidências contundentes da contribuição dos eosinófilos no controle da carga parasitária na ascaridiose em modelo de simples e múltiplas exposições. Foi evidenciado também que os eosinófilos são indispensáveis para a produção de SIgA e, que essas células dependem da sinalização mediada pela a ativação de TLR2 e TLR4 para induzir a produção de SIgA na mucosa e, como consequência, controlar a carga parasitária. Por outro lado, foi comprovado que os eosinófilos contribuem para a fibrose do parênquima pulmonar em resposta às lesões teciduais, contudo, a maior perda fisiológica da função pulmonar foi associada às lesões agudas provocadas pela migração larval pelo parênquima pulmonar. Human ascariasis is the most prevalent neglected tropical disease in the world affecting about 800 million people. In endemic areas, reinfection is recurrent due to poor basic sanitation conditions and, above all, the readiness of the parasite life cycle. After ingestion of infective eggs, third stage larvae (L3) hatches and penetrates the large intestine, gaining blood circulation and reaching the liver and later the host lungs, characterizing larval ascariasis. In these organs, L3 migrates generating both mechanical lesions and intense inflammatory response, which is characterized mainly by intense neutrophil and eosinophil infiltration. The present work aimed to describe and characterize the pathophysiological effects of the Ascaris suum larvae migration on the lungs of infected mice, as well as to evaluate the role of eosinophils and regulation of the Th1, Th2 and Th17 responses in the pathogenesis of larval ascariasis after single- and re-infection. For this, parasitological and immunopathological evaluation was initially performed in BALB / c mice single- and re-infected during the peak of larval migration within the liver, lung and intestine. Afterwards, mice genetically deficient in GATA1, IFN-γ, IL-17RA, ST2, IL-4 and the respective wild-type were infected and re-infected and, after eight days of infection, underwent immunoparasitological and pathophysiological evaluation. The most important results of this work demonstrated that re-infected mice presented a significant reduction of the parasitic load in the lung and increased cellularity in the bronchoalveolar lavage (BAL) associated to an intense granulocytic pulmonary inflammation, which led to a compromised respiratory function. It was evidenced that mixed pulmonary inflammation is of extreme importance for the control of larval migration. However, regarding Th2 / Th17 responses, they are associated with a greater impairment of pulmonary function, especially Th2. In addition, this work has brought strong evidence of the contribution of eosinophils in a ascariasis multiple exposition model. It was evidenced that eosinophils are indispensable for the production of SIgA in the pulmonary mucosa and that these cells depend on the signaling by TLR2 and TLR4 activation to induce SIgA production in the mucosa and to control the parasitic load. It has been demonstrated that eosinophils contribute to pulmonary parenchymal fibrosis in response to A. suum tissue damage. Extrapolating to the current scenario of human ascariasis, the data of this work could also explain the epidemiological distribution of Ascaris sp. since most of the infected individuals in high endemicity areas, where they are exposed multiple times to the parasite, present low parasitic load.
- Published
- 2018
32. Análise da distribuição temporal e espacial da leishmaniose tegumentar americana em Minas Gerais e no município de Januária-MG, 2007-2015
- Author
-
Diogo Tavares Cardoso, Stefan Michael Geiger, David Soeiro Barbosa, José Dilermando Andrade Filho, and Mariângela Carneiro
- Subjects
Análise espaço-temporal ,Análise espacial ,Parasitologia ,Leishmaniose tegumentar americana ,Município de Januária ,Minas Gerais ,Áreas de risco ,Leishmaniose cutânea - Abstract
FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais As leishmanioses são consideradas um complexo de doenças negligenciadas pela Organização Mundial de Saúde (OMS), afetando principalmente a populações mais carentes. Ela está presente em 98 países no mundo com cerca de 200 a 400 mil casos de leishmaniose visceral e 0,7 a 1,2 milhão de casos de leishmaniose tegumentar por ano. A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é um importante problema de saúde pública no Brasil e em várias regiões do mundo. No continente Americano o Brasil é o país com maior número de casos registrados, totalizando 78,8% de todos os casos. Dentro do território brasileiro, em Minas Gerais os casos de LTA vêm sendo registrados desde a metade do século passado, sendo o estado que possui o maior número de casos na região sudeste. O objetivo do presente estudo foi identificar os municípios prioritários para vigilância e mudança temporal da LTA no Estado de Minas Gerais, Brasil e avaliar a ocorrência, a partir de uma abordagem no espaço e espaço-temporal no período entre os anos de 2007 a 2015. Para isso foram realizados dois estudos. Primeiro, um estudo ecológico, com todos os casos notificados de LTA em Minas Gerais entre 2007 a 2015, cujo o objetivo foi identificar os municípios prioritários para vigilância da LTA no estado. Nesta primeira etapa foram utilizados os dados disponíveis no Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN) no período mencionado. O estado de Minas Gerais é divido pelo instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 12 mesorregiões e possui 853 municípios. As análises foram divididas em três triênios e foram calculadas as taxas de incidência, junto à suavização Bayesiana Empírica para cada município. Também foi calculado o Índice de Moran Global, para analisar a existência de auto correlação espacial e Indicadores Locais de Associação Espacial (LISA - Local Indicators of Spatial Association). A taxa de incidência média no estado de Minas Gerais foi de 6,1 por 100.000 habitantes. Ao longo do tempo examinado, houve o aumento sucessivo das mesorregiões com municípios prioritários para vigilância no estado. Oito das mesorregiões designadas continham municípios classificados como áreas de alta prioridade em qualquer um dos três triênios avaliados e quatro mesorregiões tinham municípios de alta prioridade durante toda a investigação. Em conclusão, um total de 124 municípios em Minas Gerais foram classificados como alta prioridade para vigilância em pelo menos um triênio e 36 municípios foram classificados de alta prioridade em todos os três períodos estudados. O segundo estudo foi observacional, seccional e retrospectivo dos casos registrados e residentes no Município de Januária, Região Norte de Minas Gerais. Nesse delineamento os dados foram coletados em prontuários médicos, individuais durante o período de 2007 a 2015. Foram realizadas análises de correlação entre a média mensal de umidade, precipitação e temperatura com a ocorrência dos casos mensais de LTA. Pelas análises espaciais foram feitas a densidade de Kernel, Elipse de distribuição direcional e análise de varredura temporal e espaço-temporal. Houve correlações significativas entre os casos de LTA e umidade e precipitação. A análise de varredura puramente espacial identificou dois aglomerados de alto risco e dois aglomerados de baixo risco no município. Os aglomerados de alto risco estavam localizados na zona rural e os de baixo risco no meio urbano e na zona rural. Já a análise de varredura espaço-temporal apresentou três aglomerados, dois de alto risco na zona rural no período de 2007-2009 e um aglomerado de baixo risco na zona urbana no período de 2013-2015. No município de Januária, as localidades de maior risco relativo (RR) para LTA foram os distritos de Brejo do Amparo (RR 16,8 vezes maior), Riacho da Cruz e Levinópolis (RR 4,3 vezes maior). O estudo com utilização do Sistema de Informação Geográfico (SIG) permitiu a identificação de áreas prioritárias que possam ser utilizadas pelos programas com o possivel direcionamento de recursos para regiões especificas no nível do estado e do município. Leishmaniasis is considered a complex of neglected diseases by the World Health Organization (WHO), which especially affects poor populations. The disease is present in 98 countries throughout the world and approximately 200 to 400 thousand cases of visceral leishmaniasis and 0.7 to 1.2 million cases of cutaneous leishmaniasis are reported each year. American Tegumentary Leishmaniasis (ATL) is an important public health problem in Brazil, as well as in other regions of the world. Considering the American continent, Brazil is the country with the highest number of registered cases (78,8%). Within Brazil, the State of Minas Gerais has been notifying cases of ATL since the second half of the past century and it is the state with the highest number of registered cases in the south-eastern region. The objectives of the present study were to identify municipalities of priority for vigilance and detect temporal changes in the distribution of ATL in Minas Gerais, Brazil. Also, newly registered cases were evaluated on a spatial and spatial-temporal basis during a time period between 2007 and 2015. Two different studies were conducted. First, an ecological study identified municipalities of priority for vigilance against ATL in Minas Gerais, which included all notified cases between 2007 and 2015, In this first step, secondary data from the Brazilian Ministry of Health for the notification of visceral and tegumentary leishmanisis (SINAN) were used. Analyses were subdivided in three-year periods and incidence rates were calculated for each municipality, using a Bayesian Empirical smoothing approach. We also calculated Moran’s Global Index in order to check for spatial autocorrelation and generated the Local Indicators of Spatial Association (LISA). The mean incidence rate for the entire state and period was 6.1 per 100,000 inhabitants. For the above mentioned time period we observed a subsequent increase in the number of mesoregions with priority municipalities with the state. In this respect, 8 and 4 mesoregions contained high priority municipalities in any or in each of the investigated trienniums, respectively. In conclusion, a total of 124 municipalities were classified as high priority areas in at least one of the three-years periods, of which 36 municipalities were classified as high priority throughout the entire investigation. Second, we performed an observational, cross-sectional and retrospective study on notified ATL cases of individuals residing in the municipality of Januária, Northern region of Minas Gerais. This study was based on data collected from medical reports of infected and treated individuals during the time period from 2007 to 2015. Monthly incidence rates for ATL were correlated with the mean monthly humidity, rainfall, and with temperature. Spatial analyses included Kernel’s density, standard deviational ellipse, and a spatial and spatial-temporal scan. A significant positive correlation between ATL cases and humidity and rainfall was found. The application of spatial scan revealed two clusters of high and two of low risk within the municipality. Clusters of high risk were located in rural areas, whereas one of the low risk areas were located in a rural and one in an urban setting. When a spatial-temporal scan was applied, two clusters of high risk were identified in the rural area in 2007 to 2009 and one cluster of only low risk in the urban area from 2013 to 2015. For the Municipality of Januária, the districts of Brejo do Amparo and Riacho da Cruz together with Levinópolis were the areas with the highest relative risk (RR) for ATL infection, being 16.8 and 4.3 times higher than in no risk areas, respectively. By the use of data from the Geographic Information System (GIS), we were able to identify priority areas for vigilance and it will be possible to direct resources for control of ATL on the state and the municipality level.
- Published
- 2018
33. O receptor atípico de quimiocinas ACKR2 exerce papel protetor na ascaridíase larval por Ascaris suum em modelo murino
- Author
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Renata Barbosa Peixoto, Ricardo Toshio Fujiwara, Remo de Castro Russo, Stefan Michael Geiger, and Nathália Maria Resende
- Subjects
resposta imune ,Quimiocinas ,Parasitologia ,receptor atípico de quimiocinas ACKR2 ,Ascaris suum - Abstract
A ascaridíase humana é uma geohelmintose altamente prevalente e afeta milhões de pessoas em todo o mundo, sendo associada a uma morbidade significativa. Essa helmintíase está relacionada a precárias condições de saneamento básico além de condições socioeconômicas reduzidas. A infecção por Ascaris sp. apresenta uma fase aguda, onde ocorre a migração das larvas por diferentes órgãos, e a fase crônica, que acontece após o estabelecimento dos vermes adultos no intestino delgado. As informações sobre os aspectos da resposta imune na fase aguda da doença são escassas e com isso torna-se importante entender os mecanismos imunobiológicos, no intuito de se propor novas ferramentas de controle da ascaridíase. As quimiocinas e seus receptores controlam a migração de células do sistema imune e pouco se sabe sobre a participação destes durante a ascaridíase larval. Neste estudo foi demonstrado a participação do receptor atípico de quimiocinas ACKR2, que degrada quimiocinas inflamatória da família CC, na primo-infecção por A. suum. Para tal, camundongos C57BL/6j selvagens e deficientes no receptor atípico de quimiocinas ACKR2 foram infectados com ovos de A.suum e, no oitavo dia de infecção, foram submetidos a avaliação da carga parasitária, imunopatologia pulmonar, níveis de quimiocinas e polarização da resposta imune, além da avaliação de parâmetros respiratórios. Os principais resultados sugerem a participação do receptor atípico de quimiocinas ACKR2 no controle da migração de larvas, ou controle da carga parasitária, pelos pulmões, além de regular a inflamação pulmonar gerada por essa migração. Ademais, na primo-infecção por A. suum, o receptor atípico de quimiocinas ACKR2 regula os níveis sistêmicos de quimiocinas da família CC com consequente alteração no recrutamento leucocitário. Além do mais, o receptor atípico de quimiocinas ACKR2 é importante na polarização da resposta Th2/Th17, relacionada ao controle da migração larval nos pulmões. Verificou-se, também, que a migração das larvas em animais deficientes no receptor atípico de quimiocinas ACKR2 gerou elevada inflamação e lesão pulmonar causando prejuízo na função respiratória. Portanto, esse trabalho sugere que o receptor atípico de quimiocinas ACKR2 participa no equilíbrio entre inflamação e resposta imune protetora, durante a ascaridíase larval por A. suum. Human ascariasis is a highly prevalent geohelmintosis and affects millions of people worldwide and is associated with significant morbidity. This helminthiasis is related to precarious conditions of basic sanitation in addition to reduced socioeconomic conditions. Ascaris sp. infection with presents an acute phase, where the migration of larvae by different organs occurs, and the chronic phase, which occurs after the establishment of adult worms in the small intestine. The information on the aspects of the immune response in the acute phase of the disease is scarce and with this, it becomes important to understand the immunobiological mechanisms in order to propose new tools for the control of ascariasis. Chemokines and their receptors control the migration of cells from the immune system and little is known about their involvement during larval ascariasis. In this study, we demonstrated the participation of the atypical chemokine receptor ACKR2, which degrades CC inflammatory chemokines, in the primo-infection by A. suum. As experimental strategy, deficient mice C57BL/6j in atypical chemokine receptor ACKR2 and their respective wild type were infected with A. suum eggs and, on the eighth day of infection, the parasite load, lung immunopathology, chemokine levels and polarization of the immune response, besides the respiratory parameters were evaluated. The main results suggest the participation of the atypical chemokine receptor ACKR2 in the control of larval migration, or parasitic burden control, by the lungs, besides regulating the pulmonary inflammation generated by this migration. Furthermore, in the primo-infection by A. suum, the atypical chemokine receptor ACKR2 regulates the systemic levels of CC chemokines with a consequent alteration in leukocyte recruitment. Moreover, the atypical chemokine receptor ACKR2 is important in the polarization of the Th2 / Th17 response, related to the control of larval migration in the lungs. It was also verified that the migration of the larvae in animals deficient in the atypical chemokine receptor ACKR2 generated high inflammation and lung injury causing damage in the respiratory function. Taken together, this work suggests that the atypical chemokine receptor ACKR2 chemokine participates in the balance between inflammation and protective immune response, during A. suum larval ascariasis.
- Published
- 2017
34. Perfil Bioquímico, Hematológico e Imunológico de gerbils (Meriones unguiculatus) experimentalmente infectados por Giardia lamblia
- Author
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Frederico Ferreira Gil, Maria Aparecida Gomes, Haendel Goncalves Nogueira Oliveira Busatti, Marcia Cristina Cury, Marcia Regina Fantoni Torres, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Cinética ,Hematológico e imunológico ,Giardia ,Perfil bioquímico ,Parasitologia - Abstract
Giardia lamblia é um parasito amplamente distribuído no globo, infectando humanos e animais. As manifestações clínicas e seu impacto são expressivos em crianças podendo culminar em déficits no desenvolvimento físico e cognitivos. Infecções assintomáticas são frequentes e geralmente auto-limitadas. Os mecanismos patogênicos são pouco conhecidos e os relatos disponíveis são muitas vezes controversos. Questões básicas, como alterações hematológicas e bioquímicas oriundas da giardíase, não são conhecidas. Neste contexto, procuramos conhecer a evolução do perfil bioquímico, hematológico e imunológico de gerbils experimentalmente infectados com G. lamblia, buscando alterações metabólicas relacionadas ao desenvolvimento da doença. O perfil bioquímico foi avaliado pela dosagem sérica de alguns analitos. No 21º dia pós infecção (dpi), a glicemia começou a aumentar, apresentando um pico no 28º dpi. A insulina acompanhou o perfil de comportamento da glicose, sugerindo que a giardíase determina um processo inflamatório significativo a partir da terceira semana de infecção, gerando aumento da resistência insulínica. Durante a infecção observou-se progressiva diminuição das proteínas totais, com o paradoxal aumento de albumina, sugerindo um aumento da ingestão alimentar na infecção, gerando um estado de anabolismo com elevação da albumina. Esta hipótese é corroborada pela manutenção do peso dos animais infectados em comparação com os não infectados. O cortisol teve um comportamento como esperado, ou seja, uma elevação significativa após o 7º dpi até o 14º dpi, quando provavelmente os animais encontravam-se inflamados ainda com a infecção ativa pela Giardia, voltando a cair, mas para valores ainda significativamente maiores que o controle. Os níveis séricos de cálcio se apresentaram significativamente mais elevados a partir do 14º dpi, perdurando desse modo até o 63º dpi. Os resultados da dosagem dos analitos fosfatase alcalina, AST e ALT, não se alteraram com significância patológica, sugerindo que as funções hepáticas não seriam alteradas pela infecção. Colesterol e triglicerídeos apresentaram comportamento similar, com elevação significativa a partir do 21º dpi. Estes resultados corroboram com o estado inflamatório gerado pela giardíase. Machos e fêmeas apresentaram diferenças em alguns parâmetros analisados, contudo o comportamento do grupo dos machos individualmente foi similar ao comportamnento dos grupos juntos, machos e fêmeas. Em muitas das nossas variáveis bioquímicas observou-se alteração a partir do 21º dpi, sugerindo que a giardíase possa constituir o gatilho dessas mudanças. Todas as variáveis hematológicas foram avaliadas. Os leucócitos não apresentaram alterações significativas no curso da infecção. Foi observada redução significativa no número de hemácias, na concentração de hemoglobina e no valor do hematócrito, a partir da segunda semana de infecção, confirmando uma anemia relacionada à giardíase. A redução do nível de ferro sérico a partir da 3ª semana de infecção, apesar de não significativa, sugere a participação do ferro na anemia. Contudo, o peso dos animais no curso da infecção se manteve sem alterções significativas e os parâmertros hematimétricos começaram a retornar aos valores basais após a cura parasitológica, sem haver reposição de ferro. Esses resultados sugerem que a anemia na giardíase relaciona-se mais a alterações inflamatórias e metabólicas induzidas pelo parasito que a deficiência de ferro gerada pela má absorção do mineral. Apesar da ativação inflamatória sistêmica ter sido bem estabelecida nesse modelo, com a elevação de citocinas pró-inflamatórias, que podem ter sido ativadas por macrófagos e linfócitos, esta não foi suficientemente intensa para levar à alterações significativas no valor do leucograma. Observou-se uma queda constante, mas não significativa, do número de células de infiltrado inflamatório na lâmina própria até o D21, voltando a se elevar no D28. Contrapondo com os resultados da contagem de leucócitos intraepiteliais, os resultados relacionados à produção de muco e à relação criptas/vilosidades ficaram dentro das expectativas de uma infecção, ou seja, células caliciformes e a relação criptas/vilosidades tiveram um aumento constante e significativo ao longo do período do estudo. Avaliamos a expressão das citocinas IL-4, IL-6, IL-11, IL-12, Il-17, IFN- e TGF-. Apesar da IL-4 ter apresentado uma elevação signifivativa sinalizando uma resposta do tipo Th2, não detectamos alterações no padrão de IgE. A ativação do sistema imune, com ativação de linfócitos para a produção de imunoglobulinas, parece relevante com elevação significativa da IgA sérica a partir da 2ª semana (D14), mantendo-se elevada, mas sem significância estatística. IFN- e TGF- tiveram um comportamento similar, com pico no D21, indicando que uma ação anti-inflamatória estaria em curso. Houve alterações significativas dos valores da IL-6 a partir da 2ª semana de infecção, mantendo-se elevada durante todo o período de infecção documentada (D14 a D28), com queda para valores próximos ao do controle no D35, quando a cura foi estabelecida. A IL-11 e a IL-17 elevam-se significativamente na 1ª semana (D7), com pico na 2ª e 3ª semanas, respectivamente, retornando ambas a valores próximos aos controles na 5ª semana (D35). Não houve alterações significativas dos valores da IL-12 durante o experimento, embora tenha havido uma discreta elevação ao longo do tempo, com um pico no D28. Giardia lamblia is a enteric parasite that infect human and animals, these parasite is distributed globally. The impact of clinical manifestations is observed in children resulting in deficits physical and cognitive development. Asymptomatic infections are frequent and usually auto-limited. The pathogenic mechanisms are poorly understood and available reports are often controversial. Basic questions such as haematological and biochemical changes from giardiasis they are not known. In this context, we pretended to know the evolution of the biochemical, hematological and immunological profile of gerbils experimentally infected with G. lamblia, searching for metabolic changes related to the development of the disease. The biochemical profile was evaluated by the serum dosage of some analytes. On the 21th day after infection (dai) glycemia increased, showing a peak at 28th (dai). Insulin followed the glucose behavior profile, suggesting that giardiasis determines a significant inflammatory process from the 3rd week of infection, resulting an increase of the insulin resistance. During infection, there was a progressive decrease in total proteins with the increase of albumin suggesting an increase of the dietary intake in the infection generating a state of anabolism with albumin elevation. This hypothesis is confirmed by the maintenance of the weight of the infected animals compared to uninfected. Cortisol behaved as expected. That is a significant increase after the 7th (dai) to the 14th (dai), when the animals were probably still inflamed with active infection by Giardia, falling again, but for values still significantly higher than the control. Serum calcium levels were significantly higher from the 14th (dai), thus remaining at 63rd (dai). The results of the alkaline phosphatase, AST and ALT analysis did not change with pathological significance, suggesting that hepatic functions would not be altered by infection. Cholesterol and triglycerides showed similar behavior, with a significant increase from the 21st (dai). These results contribute to the inflammation produced by giardiasis. Males and females presented differences in some analyzed parameters. However, behavior of the individual males group was like the behavior of both groups. In several biochemical variables analyzed it was observed a change from the 21st (dai), suggesting that giardiasis may be the trigger for these changes. All hematological variables were evaluated. Leukocytes did not present significant changes during infection. From the second week of infection it was observed the significant reduction in the number of red blood cells, hemoglobin concentration and hematocrit value confirming an anemia related to giardiasis. The reduction of serum iron level from the 3rd week of infection, although not significant, suggests the participation of iron in the anemia. However, the weight of the animals during the infection remained unchanged and the hematometric parameters began to return to baseline values after parasitological cure, without iron replacement. These results suggest that anemia in giardiasis relates more inflammatory and metabolic changes induced by the parasite that iron deficiency produced by mineral malabsorption. Although systemic inflammatory activation has been well established in this model, with the elevation of proinflammatory cytokines, which may have been activated macrophages and lymphocytes, it was not strong enough to lead to significant changes in the leukogram value. A constant but not significant decrease in the number of inflammatory infiltrate cells was observed in the lamina propria until D21 resurfaced in D28. Compared with the results of intraepithelial leukocyte counts, the results related to mucus production and crypt/villus ratio were within the expectation of an infection. Goblet cells and the relationship crypts / villi had a constant and significant increase during the study period. We evaluated the expression of cytokines IL-4, IL-6, IL-11, IL-12, IL-17, IFN- and TGF-. Although IL-4 showed a significant elevation signaling a Th2-type response, we did not detect changes in the IgE standart. Activation of the immune system with activation of lymphocytes to produce immunoglobulins seems relevant with the significant increase of serum IgA from the second week (D14), remaining high, but without statistical significance. IFN- and TGF- had a similar behavior, with a peak in D21, indicating that an anti-inflammatory action would be under way. There were significant alterations in IL-6 values from the second week of infection, remaining elevated throughout the documented infection period (D14 to D28), dropping to values close to that of the control at D35 when cure was established. IL-11 and IL-17 increased significantly in the 1st week (D7), with peak in the 2nd and 3rd weeks, respectively, returning to values close to the controls in the 5th week (D35). There were no significant changes in IL-12 values during the experiment, Although there has been a slight increase over time, with a peak in D28.
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35. Perfil de citocinas e quimiocinas no sangue periférico de indivíduos com carga parasitaria baixa na infecção pelo Schistosoma mansoni
- Author
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Vanessa Normandio de Castro, Stefan Michael Geiger, Deborah Aparecida Negrao Correa, Cristina Toscano Fonseca, and Lilian Lacerda Bueno
- Subjects
Quimiocinas ,Marcadores imunológicos ,Carga parasitária baixa ,Parasitologia ,Citocinas ,Schistosoma mansoni - Abstract
A esquistossomose mansônica é uma doença de curso crônico, sendo seu causador o parasito Schistosoma mansoni, e a exposição contínua e prolongada aos antígenos de Schistosoma mansoni, resulta em um desvio da resposta imune. O diagnóstico é realizado por meio do método de Kato-Katz, porém, o método apresenta pouca acurácia em áreas de baixa endêmicidade. Levando-se em conta tais fatores, o objetivo do presente trabalho é caracterizar o perfil de citocinas e quimiocinas e buscar marcadores imunológicos da infecção, que indiquem a presença do Schistosoma mansoni em indivíduos com carga parasitária extremamente baixa, que obtiveram positividade para esquistossomose nos métodos de Gradiente Salino e/ou Helmintex®, comparando-os com indivíduos positivos no método de Kato-Katz e indivíduos, que por vezes foram diagnosticados, negativos nos testes parasitológicos de fezes. No Norte de Minas Gerais, Município de Januária, 197 moradores da zona rural de Brejo do Amparo foram examinados por diferentes métodos parasitológicos. Dentre esses indivíduos, foram obtidas amostras de sangue de 174 moradores para a avaliação de marcadores imunológicos. Foram dosados por ELISA, marcadores imunológicos tipo 1 (IL-1, IL-6, TNF-, IL-27, CXCL10), marcadores tipo 2 (CCL11, CCL17, IL-5 e IL-13) marcadores Th17 (IL-17) e de regulação ( IL-10). Os resultados mostraram que no pré-tratamento, indivíduos com carga parasitária extremamente baixa apresentaram concentrações elevadas do marcador tipo 1, IL-6 no sangue periférico, mostrando que o grupo possui um processo inflamatório ativo. Quimiocinas como marcadores de resposta imune do tipo 1 (CXCL10) ou do tipo 2 (CCL11 e CCL17), foram detectadas indiferentemente nos quatro grupos analisados, indicando que não há explícita modulação da resposta no sangue periférico. O marcador regulatório IL-10 apresentou concentração mínima e indiferença entre os grupos. Em relação ao póstratamento, observou-se apenas o aumento da quimiocina CCL11, com diferença significativa, em todos os grupos analisados. Em geral, indivíduos infectados apresentaram uma tendência de diminuição de marcadores de inflamação do tipo 1 e um aumento de marcadores do tipo 2, que poderiam ser benéficos em caso de reinfecção. Schistosomiasis mansoni is a chronic disease and the prolonged and continuous exposure to Schistosoma mansoni antigens results in a deviation of the immune response. For the diagnosis in low endemicity areas, the Kato-Katz method is commonly applied, however, this method has low accuracy. This study aimed to characterize the cytokine and chemokine profile in individuals with extremely low parasite load, who were diagnosed positive with the saline gradient and/or Helmintex® methods, and compare the immunological profile with individuals diagnosed by the Kato-Katz method and with individuals repetitively negative by different stool exams. In the Municipality of Januária, Northern Minas Gerais, 197 residents from the rural area of Brejo do Amparo were examined by different parasitological methods. Among these individuals, blood samples of 174 residents were obtained for assessment of immunological markers, using commercially available sandwich ELISAs for the following markers: type 1 immune response (IL-1, IL-6, TNF-, IL-27, CXCL10), type 2 (CCL11, CCL17, IL-5 and IL-13), inflammatory Th17 (IL-17) and regulatory response (IL-10). The results showed that before treatment, individuals with extremely low parasitic load exhibited elevated concentrations of the type 1 marker IL-6 in the peripheral blood, indicating an active inflammatory process in this group. Chemokines, such as type 1 (CXCL10) or type 2 (CCL11 and CCL17) immune response markers were detected indifferently in the four analyzed groups. Therefore, an explicit immune modulation was not observed in the peripheral blood. Also, the concentrations of IL-10 as a regulatory marker were minimal and indifferent among groups. At post-treatment, an increase in CCL11 chemokine concentration was observed in all groups, when compared with pre-treatment levels. In general, infected individuals presented a tendency to decrease the type 1 inflammation markers after treatment and increase type 2 markers, which could be beneficial in case of reinfection.
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- 2016
36. Avaliação da associação entre respostas alérgicas e infecção por Schistosoma mansoni em indivíduos com baixa carga parasitária residentes no Distrito Rural de Brejo do Amparo, em Januária MG
- Author
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Samira Diniz Resende, Deborah Aparecida Negrao Correa, Stefan Michael Geiger, Paulo Marcos Zech Coelho, and David Soeiro Barbosa
- Subjects
Doenças alérgias ,Parasitologia ,Imunomodulação ,Schistosoma mansoni ,Asma - Abstract
Doenças alérgicas e infecções produzidas por helmintos parasitos induzem uma resposta imune predominantemente Th2, estimulando o aumento e ativação de eosinófilos, basófilos, mastócitos e altos níveis de IgE circulantes. No caso da esquistossomose, a resposta Th2 é estimulada com o início da ovipostura e geralmente é acompanhada por aumento de IL-10, resultando em uma infecção crônica modulada que persiste por anos. Alguns estudos epidemiológicos têm relatado associações inversas entre alergia e helmintoses, propondo que a exposição frequente do sistema imune a agentes infecciosos pode levar ao desenvolvimento de uma resposta imune modulada, evitando, em parte, o desenvolvimento de doenças inflamatórias. Entretanto, a maioria dos trabalhos publicados tem sido realizados em áreas com alta carga parasitária, situação que tem sido alterada em muitas áreas endêmicas brasileiras nos últimos anos devido ao impacto dos programas de controle. Com o intuito de esclarecer alguns destes aspectos, o presente estudo transversal visa analisar possíveis relações entre infecções por helmintos e reações alérgicas em 257 residentes no distrito rural de Brejo do Amparo, município de Januária, MG. Os participantes do estudo responderam um questionário socioeconômico e outro específico para identificação de doenças alérgicas (ISAAC), e também forneceram amostras de fezes e sangue para realização dos exames parasitológicos, imunológicos, moleculares e hemograma. Os dados mostram que a população do estudo tem baixa escolaridade e renda, além de exposição frequente a fontes de infecção parasitária. O questionário ISAAC identificou 38 (17%) indivíduos com sintomas declarados e frequentes de Asma, 134 (59%) com Rinite e 32 (14%) com Eczema. Exames complementares revelam que 23,8% dos participantes apresentaram níveis séricos elevados de IgE reativo a alergenos frequentes na poeira doméstica. Para garantir o diagnóstico da infecção por S. mansoni em indivíduos com carga parasitária muito baixa, as amostras de fezes foram analisadas por várias técnicas parasitológicas (Kato-Katz, Helmintex® e Gradiente salino) e por PCR-ELISA, revelando uma prevalência de 54,4% e mediana de 4 ovos/g fezes. O soro de cada participante foi utilizado para determinar a concentração de IgE total e de IL-10 através da técnica de ELISA. Apesar dos indivíduos com alta carga parasitária apresentarem elevação da concentração de IgE total e do número de eosinófilos circulantes, estas variáveis foram semelhantes entre os indivíduos infectados e não infectados, enquanto que somente 14 % apresentaram níveis detectais de IL-10 no soro. A análise de regressão linear multivariada revelou que indivíduos infectados com S. mansoni com mais de 12 OPG tiveram 5 vezes menos chance de desenvolver reatividade de IgE contra alérgenos de poeira doméstica. Conforme estabelecido pelo questionário ISAAC na população estudada, a Asma foi 7 vezes mais frequente em crianças menores de 10 anos e não houve associação entre Asma e reatividade de IgE (Atopia), sugerindo que os sintomas de asma estavam relacionados com infecções virais na infância. Curiosamente, indivíduos infectados com S. mansoni com mais de 12 OPG tiveram 3 vezes menos chance de ter Asma. Allergic diseases and infections caused by helminth induces an immune response predominantly Type 2, stimulating the increase and activation of eosinophils, basophils, mast cells and high levels of IgE circulating. In the case of schistosomiasis, the Th2 response is stimulated with the beginning of oviposition and is usually followed by an increase in IL-10, resulting in a modulated chronic infection that persists for years. Some epidemiological studies have reported inverse associations between allergy and helminths, suggesting that frequent exposure of the immune system to infection can lead to development of a modulated immune response, avoiding, in part, development of inflammatory diseases. However, most studies have been conducted in areas with high parasitic load, a situation that has been changed in many Brazilian endemic areas in recent years due to the impact of control programs. In order to clarify some of these aspects, the present cross-sectional study aims to establish possible relationship between helminth infections and allergic reactions in 257 residents in the rural district of Brejo do Amparo, Januária city, State of Minas Gerais. The volunteers of the study answered a socioeconomic questionnaire and other specific questionnaire for identification of allergic diseases (ISAAC), and also provided stool and blood samples to perform the parasitological, immunologic and molecular tests and hemogram. The results showed that the study population have low education and income, and are frequent exposure to sources of parasitic infection. The ISAAC questionnaire identified 38 (17%) individuals with declared and frequent symptoms of asthma, 134 (59%) with rhinitis and 32 (14%) with Eczema. Complementary tests revealed that 23.8% of volunteers had high serum levels of IgE reactive to common allergens in house dust. To ensure the diagnosis of infection in individuals with very low parasitic load, stool samples were examined by several parasitologic techniques (Kato-Katz, Helmintex® and saline gradient) and by PCR-ELISA, showing a prevalence of 54.4% and a median of 4 eggs/g faeces. Serum from each subject was used to determine the total IgE concentration and IL-10 by ELISA. The serum levels of total IgE and number of circulating eosinophils were similar among infected and uninfected subjects, while only 14% presented detectable levels of IL-10 in serum. Multivariate linear regression analysis revealed that S. mansoni-infected individuals with more than 12 OPG had 5 times less chance to develop IgE reactivity against allergen of domestic dust. As established by ISSAC questionnaire in the study population, Asthma was 7 times more frequent in children under 10 years and there was no association between Asthma and IgE reactivity (Atopy), suggesting that the Asthma symptoms was related to viral infections in childhood. Interestingly, Schistosma-infected individuals with more than 12 OPG had 3 times less chance to have Asthma
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- 2016
37. Análise do impacto de infecções por parasitos intestinais e por Schistosoma mansoni no desempenho cognitivo e na interação entre sistema hormonal e sistema imunológico em escolares
- Author
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Mauricio da Silva Guedes, Stefan Michael Geiger, Cristiano Lara Massara, Eduardo Luzia França, Deborah Aparecida Negrao Correa, and Maria Aparecida Gomes
- Subjects
WISC ,Desempenho cognitivo ,Hormônios ,Parasitologia ,Esquistossomose ,Resposta imunológica ,Parasitoses intestinais - Abstract
Parasitoses intestinais e esquistossomose constituem sérios problemas de saúde pública e estão distribuídas de forma cosmopolita, tendo maior prevalência nos países em desenvolvimento, onde fatores como condições econômicas, saneamento básico e educação sanitária se mostram precários. Na maioria das vezes, essas doenças estão relacionadas com desnutrição e anemia resultando em deficiências no desenvolvimento físico e cognitivo da população infantil, geralmente a mais afetada. No Brasil é elevada a frequência de parasitoses intestinais e de esquistossomose, sobretudo entre crianças em idade escolar. Poucos estudos têm avaliado os efeitos dessas infecções no desenvolvimento cognitivo. O objetivo deste trabalho é avaliar o impacto de infecções parasitárias no desempenho cognitivo e na interação entre sistema hormonal e sistema imunológico em escolares do Município de Jaboticatubas - MG. 316 estudantes participaram do levantamento parasitológico inicial, porém, apenas 53 foram acompanhados no estudo de coorte, divididos em grupos e subgrupos e submetidos, antes e três meses após tratamento, a exames parasitológicos de fezes; avaliação imunológica, hormonal e de desempenho cognitivo através dos subtestes Cubos e Vocabulário da Escala Wechsler de Inteligência para Crianças - WISC. A análise estatística foi realizada através do programa BioEstat (versão 5.3). Dados paramétricos foram analisados por meio dos testes t de Student e correlação de Pearson; para os dados não-paramétricos utilizou-se os testes Wilcoxon, Mann-Whitney e correlação de Spearman, nesses testes um valor p menor de 0,05 foi considerado significativo. O levantamento epidemiológico revelou 8,9% de positividade para parasitoses intestinais e esquistossomose. Dos indivíduos infectados 71,4% (n=20) foram mono ou coinfectados por S. mansoni. As análises imunológicas identificaram marcadores como IL-1, TNF- e IL-12, em níveis aumentados nos escolares infectados por S. mansoni. A produção dessas citocinas sugere um predomínio de uma resposta imunológica inflamatória ou do tipo 1. Essa tendência de perfil imunológico é reforçada pelos níveis aumentados da melatonina, que induz a produção da citocina IL-12. Três meses após tratamento, verificou-se expressivo aumento da produção de IL-8, que pode ser um reflexo à liberação de antígenos decorrentes da destruição de S. mansoni adultos no sistema porta e nas veias mesentérias. Os resultados do desempenho cognitivo não evidenciaram melhoria do aprendizado após o tratamento antiparasitário e não houve diferença de desempenho intergrupos. Entre os escolares infectados houve associação positiva entre o subteste cognitivo Cubos e duas citocinas (IL-27 e IL-33). Após o tratamento verificou-se uma correlação positiva entre Cubos e TNF-; e entre subteste Vocabulário e as citocinas IL-1 e TNF-. Mesmo com alterações imunológicas e hormonais em escolares infectados e três meses após tratamento, não foi possível de registrar um impacto significativo das infecções intestinais ou da esquistossomose sobre o desempenho cognitivo dos escolares no presente estudo. Isso, muito provavelmente, devido às baixas cargas parasitárias encontradas na população avaliada. Assim, embora o tratamento antiparasitário não tenha refletido na melhoria do desempenho cognitivo dos escolares, o percurso teórico e metodológico desenvolvido no presente estudo evidencia a viabilidade do modelo enquanto estratégia potencial para pesquisas futuras com escolares parasitados. Intestinal parasites and schistosomiasis still cause serious public health problems and are distributed all over the world. Highest prevalences are found in under-developed countries with inferior economical conditions, sanitation and educational level. Generally, these diseases are associated with undernutrition and anemia and result in decreased physical and cognitive development in children, which are most affected. Especially in schoolchildren, there exists an increasing frequency of intestinal parasites and schistosome infections. Up to now, very few studies have evaluated the impact of such infections on the cognitive development or capacity.Therefore, the goal of the present investigation was to evaluate the impact of intestinal parasitism on cognition and on the interaction between hormonal and immune system in schoolchildren from the Municipality of Jaboticatubas, Minas Gerais State. A total of 316 schoolchildren participated during the initial parasitological exams. Of those, fifty-three individuals participated in the cohort study. Apart from parasitological exams, immunological parameters, hormone levels, and the cognitive performance were evaluated, the later using Cubes and Vocabulary subtests of Wechsler Intelligence Scale for Children WISC. Statistical analyses were performed using BioEstat 5.3 version. The significance level was set to p 0.05. For parametric data, Students t-test and correlation of Pearson were applied. For non-parametric data, Wilcoxon or Mann- Whitney U-test were used and correlations were evaluated by using Spearmans rank test. An overall prevalence of 8.9% for intestinal parasitism and/or schistosomiasis resulted in examined schoolchildren. Out of these infected individuals, the majority (71.4%) were mono- or co-infected with S. mansoni. Analyses of immune responses revealed an increase of immunological markers, such as IL-1, TNF- and IL-12 in S. mansoni infected schoolchildren. Thus, indicating a predominant inflammatory or type 1 immune response in this group. This immunological profile is accompanied by increased melatonin levels, a hormone which is known to increase IL-12 production. Three months after anti-parasitic treatment, a significant increase in IL-8 production was measured, which might be a response against the liberation of parasite antigens after disintegration of adult parasites of S. mansoni in the portal system or mesenteric veins. Evaluation of the cognitive capacity of infected children did not reveal improvement after chemotherapy and no significant differences between the study groups were notified. Within the infected group, there was a positive association between the Cubes subtest and the secretion of two cytokines (IL-27 and IL-33). After treatment, a positive correlation between Cubes subtest and TNF-; and between Vocabulary subtest and the cytokines IL-1 and TNF- resulted. Though, we found immunological and hormonal changes in infected schoolchildren before and three months after chemotherapy, we were not able, to find an impact of intestinal infections and/or schistosomiasis on the cognitive function of these schoolchildren. Most probably, this lacking impact on cognition was due to low parasite loads in the endemic population. Even though, chemotherapy did not result in improved cognitive functions in schoolchildren, we were able to show the viability of the theoretical concept and of the applied methods, which may be further improved in future studies with parasitezed schoolchildren
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- 2016
38. Participação da ativação da via IL-33/ST2 na lesão intestinal em camundongos infectados com Schistosoma mansoni
- Author
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Laura Liana Maggi Fernandes, Deborah Aparecida Negrao Correa, Stefan Michael Geiger, and Ricardo Toshio Fujiwara
- Subjects
Lesão intestinal ,Parasitologia ,Resposta imune ,Schistosoma mansoni ,ST2 - Abstract
A morbidade da esquistossomose crônica tem sido associada à intensidade da reação celular induzida por antígenos liberados pelos ovos do parasito que ficam retidos nos tecidos do hospedeiro, especialmente no fígado e intestino. A formação do granuloma depende da indução da resposta Th2, que participa na eliminação dos ovos, na remodelação dos tecidos lesados e na contenção da ação lesiva dos antígenos do parasito aos tecidos do hospedeiro, mas também pode gerar fibrose e contribuir para evolução dos casos graves da doença. Tem sido demonstrado que a citocina IL-33, produzida por células endoteliais, epiteliais e fibroblastos durante a resposta imune inata, estimula a produção precoce de IL-13 e IL-5, auxiliando a diferenciação da resposta Th2, além de intensificar a formação de fibrose e a infiltração de neutrófilos. Entretanto, a participação da ativação da via IL-33/ST2 na evolução da esquistossomose intestinal não foi descrita até o momento e constitui o objetivo deste estudo. Para isso utilizamos camundongos Balb/c não deficientes e Balb/c geneticamente deficientes na expressão do receptor de IL-33, denominado ST2 (ST2-/-). Os animais foram infectados subcutaneamente com S. mansoni e comparativamente examinados por 14 semanas para avaliar taxa de mortalidade, carga parasitária, alterações imunológicas e a morbidade (lesões intestinais, peso corporal, parâmetros hematológicos e nutricionais).Os dados indicam que camundongos ST2-/- infectados por S. mansoni apresentaram aumento da taxa de mortalidade comparado aos WT. A esquistossomose mais grave não foi associada à carga parasitária ou translocação bactéria e sepse. Em ambos os grupos experimentais a esquistossomose também induziu anemia, especialmente na fase aguda. Entretanto, na ausência do receptor ST2, camundongos com esquistossomose aguda apresentaram redução do número de plaquetas e não foi observado aumento de leucócitos circulantes. No intestino, a ausência da ativação da via IL-33/ST2 resultou em aumento da retenção de ovos do parasito e redução significativa da concentração de citocinas IL-17 e Th2, e, consequentemente, menor infiltração de neutrófilos e eosinófilos nos granulomas de fase aguda. Esta alteração inicial resultou em granulomas intestinais de fase crônica com intenso infiltrado celular, menor atividade de arginase-1 e desorganização da deposição de matriz extracelular, que sugere uma diferenciação inadequada de macrófago alternativamente ativado. Camundongos ST2-/- infectados também mostraram maior frequência de sangue oculto nas fezes e perda brusca de peso. Os dados sugerem que a ativação da via IL-33/ST2 participa da ativação da resposta Th2 induzida pela deposição de ovos de S. mansoni e auxilia nos mecanismos de modulação do granuloma e remodelação tecidual, que são importantes para proteção da mucosa intestinal e redução da morbidade durante a infecção por S. mansoni. The morbidity of chronic schistosomiasis has been linked to the intensity of cellular response induced by the antigens released by the parasite eggs which are retained in host tissues, especially the liver and intestine. The granuloma formation depends on the induction of Th2 response, which participates in the elimination of eggs in remodeling of damaged tissues and containment of harmful action from parasite antigens to host tissues, but can also cause fibrosis and contribute to development the severe form of the disease. It has been shown that IL-33 cytokine, produced by endothelial cells, epithelial cells and fibroblasts during the innate immune response, stimulates the early production of IL-13 and IL-5, supporting the differentiation of Th2 response, and enhance the formation of fibrosis and infiltration of neutrophils. However, the participation of the activation of the IL-33 / ST2 in the evolution of intestinal schistosomiasis has not been reported to date and is the goal of this study. For this we used non-disabled Balb/c mice WT and a Balb/ c strain genetically deficient in expression of the receptor IL-33, called ST2 (ST2-/-). The animals were infected subcutaneously with S. mansoni cercariae and comparatively examined for 14 weeks to evaluate mortality, parasite load, immunological changes and morbidity (intestinal lesions, body weight, hematological and nutritional parameters). The data indicate that ST2-/- mice infected with S. mansoni showed increased mortality rate compared to WT. The most severe form of schistosomiasis was not associated with parasitic load or bacteria translocation and sepsis. In both experimental groups schistosomiasis also induced anemia, especially in the acute phase. However, in the absence of ST2 receptor, mice with acute schistosomiasis decreased the number of platelets and was not observed increase in circulating leukocytes. In the intestine, the absence of activation of the IL-33/ST2 resulted in increase in the retention of parasite eggs and a significant reduction of the concentration of IL-17 and Th2 cytokines, and therefore less infiltration of neutrophils and eosinophils in the acute phase of granulomas. This initial change resulted in intestinal chronic granulomas with intense cellular infiltrate, lower arginase-1 activity and disorganization of extracellular matrix deposition, which suggest an inadequate differentiation in alternatively activated macrophages. ST2-/- infected mice also showed higher frequency of occult blood in the stool and sudden weight loss. The data suggest that the activation of the IL-33 / ST2 participates in the activation of the Th2 response induced by deposition of S. mansoni eggs and assists the mechanisms of granuloma modulation and tissue remodeling that are important for intestinal mucosal protection and reduction of morbidity during infection with S. mansoni.
- Published
- 2016
39. Potencial zoonótico da ascaridiose humana e suína: aspectos moleculares, morfológicos e filogenéticos das espécies Ascaris lumbricoides e Ascaris suum
- Author
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Fernando Sergio Barbosa, Ricardo Toshio Fujiwara, Cristiano Lara Massara, Gilberto Fontes, Vitor Luís Tenório Mati, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Ascaris spp ,Helmintologia ,Parasitologia ,Suínos ,Molecular ,Morfologia ,Ascaris lumbricoides ,Ascaris suum ,Humanos ,Infecção - Abstract
Ascaris lumbricoides, Linnaeus, 1758 e Ascaris suum, Goeze, 1782, são nematódeos parasitos que foram descritos primariamente infectando humanos e suínos respectivamente. A. lumbricoides é o parasito mais prevalente em seres humanos, constituindo um grave problema de saúde pública, principalmente em países subdesenvolvidos. Já A. suum é considerado o helminto mais importante em suínos, causando perda de peso e atraso no crescimento destes animais. Embora A. lumbricoides e A. suum infectem preferencialmente e respectivamente humanos e suínos, a natureza zoonótica destes parasitos não está esclarecida. Neste contexto, o presente trabalho objetivou diferenciar estes parasitos pelos seus aspectos morfológicos e moleculares, avaliar a infecção natural de humanos por A. suum e analisar a filogenia destes parasitos em diferentes regiões do Brasil e em Lima, no Peru. Além disso, o trabalho também objetivou avaliar o potencial da infecção de suínos por A. lumbricoides e a infecção em humanos por A. suum. Para análise morfológica das espécies, dentículos serrilhados presentes na borda dos lábios foram analisados por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. Foi observado que os dentículos presentes em A. lumbricoides apresentam extremidades côncavas, enquanto em A. suum apresentam extremidades triangulares. Para análise molecular foram desenhados iniciadores específicos para os genes mitocondriais COXI e Its1 de Ascaris spp., que permitiram, após amplificação dos segmentos esperados, diferenciar A. lumbricoides de A. suum. Para o encontro de humanos naturalmente infectados por A. suum, foram visitadas residências próximas a criadores de suínos e amostras de fezes destes moradores foram coletadas. Após análise morfológica e molecular dos parasitos, foi constatada a infecção de um indivíduo por A. suum. Finalmente, a análise filogenética dos exemplares coletados demonstrou a homogeneidade entre as duas espécies. Os resultados observados no presente trabalho contribuem para a distinção das espécies que podem acometer o ser humano e principalmente, para a compreensão da epidemiologia desta parasitose. Ascaris lumbricoides, Linnaeus, 1759 and Ascaris suum, Goeze, 1782, are nematode parasites that were described primarily infecting humans and swines. A. lumbricoides it is the most prevalent parasite in humans, and it is part of a severe public health, manly in subdeveloped countries. Already A. suum is considered one of the most important helminthes in swines, causing loss of weight and late development of those animals. Although A. lumbricoides and A. suum infect preferably and respectively humans and swines, the zoonotic nature of those parasites is not clarified. On this context, the current research aimed differ those parasites through and morphologic and molecular aspects, evaluate the natural infection of humans by A. suum and analyze the phylogeny of those parasites in different regions of Brazil and in Lima, Peru. Furthermore, the research also aimed to evaluate the potential of swine experimental infection by A. lumbricoides and human experimental infection by A. suum. In the morphological analysis of those parasites, the serrated denticles present on the edge of the parasite lips were analyzed in scanning electron microscopy and optical microscopy. It was observed that the serrated denticles in A. lumbricoides presented concave extremities and in A. suum the denticles presented triangular extremities. In the molecular analysis was drawn specific primers for the mitochondrial genes COXI and ITS1 of Ascaris spp., which allowed , after amplification of the expected segments, differentiate A. lumbricoides of A. suum. In the process of finding humans naturally infected by A. suum, residences nearly swines farms were visited and samples of faeces from the dwellers were collected. After morphological and molecular analysis of parasites, it was found that one individual was infected with A. suum. Finally, phylogenetic analysis of the collected specimens demonstrated homogeneity between the two species. The results observed in this study contribute to the distinction of the species that can affect humans and especially, for the understanding of the epidemiology of parasitosis.
- Published
- 2015
40. Ação de microemulsão incorporada com levamisol in vivo como imunomodulador em presença de Giardia lamblia
- Author
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Mara Rosa Gil Hernandes, Eduardo Luzía França, Adenilda Cristina Honorio França, Stefan Michael Geiger, Maria Aparecida Gomes, Adenilda Cristina Honório França, Danny Laura Gomes Fagundes, and Anibal Monteiro de Magalhães Neto
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Parasitologia ,Levamisol ,Imunomodulação ,Giardia lamblia ,Microemulsão - Abstract
A giardíase é uma das infecções parasitárias humanas mais comuns em todo o mundo, afeta centenas de milhões de pessoas, sobretudo nos países em desenvolvimento. A Giardia lamblia (G. lamblia) é um protozoário que parasita o intestino humano. As infecções por G. lamblia são mais comuns em crianças, com prevalência de aproximadamente 20% no Brasil. Vários mecanismos de defesa têm sido propostos para eliminar a infecção por G. lamblia, entre estes a atividade de fagócitos. Por outro lado, o tratamento da giardíase utiliza terapia de drogas antiparasitárias, porém em 20% dos casos o tratamento não é eficaz, ocorrendo, muitas vezes, resistência e efeitos colaterais. Assim, com a finalidade de melhorar a eficácia ou redução da toxicidade dos fármacos, as microemulsões apresentam-se como uma alternativa de forma farmacêutica interessante para veiculação de moléculas com atividade terapêutica. A utilização destes veículos é uma alternativa viável para o controle de liberação de estímulos que modulam o sistema imunológico. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar a modulação da atividade funcional de fagócitos mononucleares (MN) do sangue pelo sistema microemulsionado de cloridrato de levamisol na presença de G. lamblia. Foi utilizado uma formulação microemulsionada líquida incorporada com cloridrato de levamisol (MELe) a partir de Oletado de sorbitano, Polissorbato 80, 1-butanol, triglicerídeos de ácido cáprico/caprílico e água destilada. A modulação da atividade funcional dos fagócitos MN por esta formulação foi avaliada através da liberação de superóxido, da atividade fagocítica/microbicida, da apoptose e da liberação de cálcio intracelular. Observou-se que os fagócitos MN tratados com microemulsão incorporada com levamisol aumentou a atividade fagocítica, os índices microbicidas e induziu apoptose. Estes dados comprovam que a microemulsão foi capaz de melhorar a eficácia terapêutica do levamisol, potencializando a atividade funcional destas células. Dessa forma, aMELe pode ser uma alternativa adequada para o aproveitamento mais eficiente dos potenciais imunológicos e aplicado no tratamento a infecções por G. lamblia e minimizando os efeitos colaterais. Giardiasis is one of the most common human parasitic infections worldwide, affecting hundreds of millions of people, particularly in developing countries. The Giardia lamblia (G. lamblia) is a protozoan parasite that the human gut. G. lamblia infections are more common in children, with a prevalence of approximately 20% in Brazil. Several defense mechanisms have been proposed to eliminate the infection by G. lamblia Among them the activity of phagocytes. On the other hand, treatment of giardiasis utilizes antiparasitics drugs therapy, but in 20% of the cases the treatment is ineffective, occurring often resistance and side effects. Thus, the purpose of enhance efficacy or reducing toxicity of the drugs, microemulsions present themselves as an alternative dosage form for placement interesting molecules with therapeutic activity. The use of these vehicles is a viable alternative to control the release of stimulus which modulate the immune system. Thus aim of this study was to evaluate the modulation of the functional activity of mononuclear phagocytes (MN) the blood of the microemulsion system levamisole hydrochloride in the presence of G. lamblia. A liquid microemulsion formulation incorporated with levamisole hydrochloride (mole) from Oletado sorbitan, polysorbate 80, 1-butanol, triglycerides of capric/caprylic acid and distilled water was used. The modulation of the functional activity of phagocytes MN for this formulation was evaluated by the release of superoxide, the phagocytic/microbicidal activity, apoptosis and intracellular calcium release. It was observed that the MN phagocytes treated with levamisole microemulsion incorporated with increased phagocytic activity indexes microbicides and induced apoptosis. These data show that the microemulsion is able to improve the therapeutic efficacy of levamisole, increasing the functional activity of these cells. Thus, Amele may be a suitable alternative for the efficient utilization of potential immunological treatment and applied to infection by G. lamblia and minimizing side effects.
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- 2015
41. Análise e comparação da sensibilidade e especificidade entre diferentes métodos de diagnóstico para Schistosoma mansoni: gradiente salino, Helmintex®, centrífugo-sedimentação, kato-katz e teste rápido urina (POC-CCA)
- Author
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Warllem Junio de Oliveira, Stefan Michael Geiger, Ricardo Toshio Fujiwara, and Soraya Torres Gaze Jangola
- Subjects
Parasitologia - Abstract
A esquistossomose mansoni, ocasionada pelo trematódeo Schistosoma mansoni, é uma doença tropical negligenciada que afeta milhões de indivíduos na África e América Latina. Para o diagnóstico, a Organização Mundial de Saúde (OMS) recomenda o método Kato-Katz (K-K), com duas lâminas de uma única amostra fecal, como método coprológico padrão. Entretanto, em áreas de baixa endemicidade ou em indivíduos com baixa carga parasitária, o método K-K tem apresentado uma baixa sensibilidade. Como resultado, um elevado número de indivíduos é diagnosticado como falso negativo, dificultando, portanto, o controle ou erradicação da doença. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi comparar a sensibilidade e especificidade dos métodos K-K, Centrífugo-Sedimentação (MIFC), Gradiente Salino (GRAD), Helmintex® (HTX) e Teste rápido de urina (POC-CCA) em relação ao Padrão Ouro (PO), o qual inclui todos os indivíduos positivos detectados por algum tipo de método parasitológico direto. Três amostras fecais de 257 indivíduos, moradores do distrito Brejo do Amparo, Município de Januária, Minas Gerais, Brasil, foram coletadas durante três dias consecutivos e analisadas pelos diferentes métodos diagnósticos. Para o K-K, 14 lâminas foram preparadas a partir da primeira amostra fecal e duas lâminas para a segunda e terceira amostra. O Gradiente Salino utilizou 500 mg de fezes da primeira amostra. No caso do HTX, foi utilizado um total 30 g de fezes da primeira amostra que, após os processos de filtração e lavagem, foram submetidas à combinação com esferas paramagnéticas. Durante a preparação do MIFC, 2 g de fezes de cada amostra foram homogeneizadas com solução conservante e éter etílico e, em seguida, centrifugadas. Já para o POC-CCA, os pacientes forneceram uma pequena amostra urinária. A análise estatística determinou o desempenho de cada método, em termos de prevalência e sensibilidade, e em combinação com algum outro teste e também em relação à carga parasitária. A prevalência aumentou de 20,4% (Padrão OMS) para 45,9% (PO). O MIFC foi o método menos sensível para o diagnóstico da esquistossomose, mesmo em indivíduos com alta carga parasitária. A sensibilidade do GRAD foi igual à observada com duas lâminas de Kato-Katz. Além disso, o método HTX foi o que apresentou o melhor desempenho, devido ao grande volume fecal analisado e aos sucessivos processos de purificação da amostra. O aumento do número de lâminas e de amostras acarretou em um melhor desempenho do método K-K. Contudo, uma leitura superior a seis lâminas não resultou em um melhor desempenho do método. O POC-CCA apresentou um desempenho igual ao do K-K com três amostras e duas lâminas cada (AM 1-3 K1-K2), inclusive na detecção de indivíduos com baixa carga parasitária. Para a combinação de diferentes métodos diagnósticos, o melhor desempenho foi alcançado com o HTX e AM 1-3 K1-K2 ou entre HTX e POC-CCA, as quais apresentaram desempenho semelhante. Para o K-K, as melhores combinações foram obtidas ao se utilizar seis lâminas provenientes de uma ou de três amostras com o POC-CCA. Conclui-se que a sensibilidade do K-K se eleva com o aumento do número de lâminas e/ou amostras e que a combinação entre diferentes métodos também contribui para um diagnóstico mais preciso da esquistossomose, em áreas de baixa carga parasitária. No entanto, o presente estudo recomenda o emprego da combinação entre o método Kato-Katz com seis lâminas de uma mesma amostra e POC-CCA, devido à sua maior aplicabilidade, uma vez que apresenta baixo custo, fácil execução e pequenos volumes amostrais. Human intestinal schistosomiasis, caused by the trematode Schistosoma mansoni, is a neglected tropical disease that affects millions of people in Africa and Latin America. For diagnosis, the World Health Organization (WHO) recommends the Kato-Katz method (KK) with two slides prepared from a single fecal sample as standard coprological method. However, in areas of low endemicity or in subjects with low parasite load, the KK method has shown low sensitivity. As a result, a large number of individuals are diagnosed as false negative, difficulting the control or eradication of the disease. Thus, the objective of this study was to compare the sensitivity and specificity of KK method, Centrifugal-Sedimentation (MIFC), Saline gradient (GRAD), Helmintex (HTX) and Rapid Urine test (POC-CCA) in relation to the Gold Standard, which includes all positive individuals detected by some kind of direct parasitological method. Three fecal samples from 257 individuals, residents of Brejo do Amparo, county of Januária, Minas Gerais, Brazil, were collected during three consecutive days and analyzed by different diagnostic methods. For KK, 14 slides were prepared from the first and two slides from the second and third sample fecal sample. For the saline gradient, 500 mg of feces were used from the first sample. In the case of HTX, we used a total of 30 g of feces from the first sample, which was submitted to filtration and washing procedures, before mixing it with paramagnetic beads. During the preparation of MIFC, 2 g of feces of each sample was homogenized and pooled in preservative solution. The pooled samples were mixed with ethyl ether and then centrifuged. As for the POC-CCA, patients provided a urine sample. The statistical analysis determined the performance of each method in terms of prevalence and sensitivity, and in combination with any other test and also in relation to the parasite burden. The prevalence increased from 20.4% (WHO standard) to 45.9% in the gold standard. The MIFC was the least sensitive method for the diagnosis of schistosomiasis, even in individuals with a high parasite load. The sensitivity of GRAD was equal to that observed with two Kato-Katz slides. In addition, the HTX method showed the best performance, most probably because of the analyzed fecal volume and the successive sample purification processes. An increased number of slides and samples resulted in a better performance of the KK method. However, further reading of more than six slides did not result in a better performance of the method. The POC-CCA presented a performance equal to that of KK with three samples and two slides each, including the detection of individuals with low worm burden. For the combination of different diagnostic methods, the best performance was achieved with the HTX and KK with two slides each from three samples or between HTX and POC-CCA, which showed similar performance. For KK the best combinations were obtained when using six slides from one or three fecal samples with POC-CCA. We conclude that the sensitivity of KK rises with increasing number of slides and / or samples and that a combination of different methods also contributes to a more accurate diagnosis of schistosomiasis in areas of low parasite load. However, this study recommends the use of a combination of the KK method with six slides of the same sample and POC-CCA due to their wider applicability, since it is inexpensive, easy to perform and requires reduced sampling efforts.
- Published
- 2015
42. Avaliação de parâmetros reológicos e imunológicos na infecção por Plasmodium vivax
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Edson Fredulin Scherer, Eduardo Luzia França, Erika Martins Braga, Carlos Kusano Bucalen Ferrari, Inês Aparecida Tozetti, Adenilda Cristina Honório França, and Stefan Michael Geiger
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Parasitologia ,Citocina ,Imunoglobulina e Reologia ,Malária ,Plasmodium vivax - Abstract
A malária é uma das principais doenças infecciosas, sendo considerada re-emergente em vários países e é causada pelo protozoário do gênero Plasmodium spp. O objetivo deste estudo foi verificar a concentração sérica de citocinas e imunoglobulinas - expressão de receptores para imunoglobulinas em eritrócitos e os parâmetros reológicos em sangue de indivíduos infectados por P. vivax. Foram avaliados 69 indivíduos sendo 37 não infectados (controle) e 32 infectados por P. vivax provenientes de áreas endêmicas dos Estados do Acre e Rondônia. A concentração de IgA e IgG no soro foi realizada pelo método de imunoturbidimetria. A expressão de receptores (CD16+, CD32+, CD89+) nas membranas dos eritrócitos e as concentrações das citocinas INF-, TNF-, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 e IL-17 no soro foram avaliadas por cimetria de fluxo. A concentração de TGF- foi avaliada por ELISA. As análises reológicas foram realizadas em Modular Compact Rheometer e os dados analisados pelo software Rheoplus. Observou-se que houve aumento de IgA no soro de indivíduos infectados por P. vivax. A concentração de IgG não alterou-se no soro destes indivíduos. Não houve alteração na expressão do receptor FcRI (CD89+) em eritrócitos de indivíduos infectados por P. vivax. A expressão do receptor CD32+ foi menor enquanto que a expressão de CD16+ aumentou em eritrócitos de indivíduos infectados por P. vivax. O sangue de indivíduos infectados P. vivax apresenta alteração reológica na viscosidade. Quando utilizou citocinas para melhorar os parâmetros reológicos observou-se que a IL-17 diminuiu a viscosidade do sangue de indivíduos infectados por P. vivax, restaurando a viscosidade sanguínea com valores similares aos encontrados em indivíduos não infectados. Estes dados sugerem que as alterações na viscosidade sanguínea podem ser relevantes para auxiliar no diagnóstico clínico de pacientes infectados por P. vivax, e que a IL-17 pode ser um imunomodulador alternativo para futuras aplicações clínicas na malária. Malaria is a major infectious disease being considered reemerging in many countries and is caused by protozoa of the genus Plasmodium. Thus, the present study was to determine the serum concentration of cytokines and immunoglobulins - receptor expression for immunoglobulins in erythrocytes and rheological parameters in blood of people infected with P. vivax. We evaluated 69 subjects with 37 uninfected (control) and 32 infected with P. vivax from endemic areas in the states of Acre and Rondonia. The concentrations of IgA and IgG in the serum was performed by immunoturbidimetric method. The expression of receptors (CD16 +, CD32 +, CD89 +) in the membranes of erythrocytes and the concentrations of the INF- cytokines, TNF-, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 and IL-17 in serum citometriy assessed by flow. The concentration of TGF- was measured by ELISA. The rheological analyzes were performed in Modular Compact Rheometer and analyzed by Rheoplus software. It was observed that there was an increase of IgA in the serum of patients infected with P. vivax. The IgG concentration was not altered in the serum from these individuals. There was no change in the expression of the FcRI receptor (CD89 +) in erythrocytes of individuals infected with P. vivax. Expression of the CD32 + receptor was smaller while the increased expression of CD16 in individuals infected erythrocytes by P. vivax. The blood of infected individuals P. vivax has rheological change in viscosity. When used cytokines to enhance rheological parameters was observed that IL-17 decreased the viscosity of the blood of individuals infected with P. vivax, restoring blood viscosity values similar to those found in non-infected individuals. These data suggest that changes in the viscosity of blood may be relevant to help the clinical diagnosis of patients infected with P. vivax, and that IL-17 can be an alternate for future clinical applications immunomodulatory malaria.
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- 2015
43. Novas abordagens sobre a imubiologia da ascardíase larval
- Author
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Pedro Henrique Gazzinelli Guimaraes, Ricardo Toshio Fujiwara, Lilian Lacerda Bueno, Stefan Michael Geiger, Joziana Muniz de Paiva Barçante, Cristina Toscano Fonseca, and Cristiano Lara Massara
- Subjects
Interações hospedeiro-patógeno ,Pulmão/patologia ,Ascaridia/crescimento & desenvolvimento ,Parasitologia ,Ascaridíase/veterinária ,Enteropatias parasitárias ,Imunopatologia ,Co-infecção ,Ascaris lumbricoides ,Pulmão Inflamação ,Doenças parasitárias ,Eosinófilos - Abstract
Estudos relacionados aos aspectos imunobiológicos da infecção por Ascaris sp. continuam escassos, principalmente aqueles que objetivam elucidar os eventos imunológicos da fase inicial da infecção, denominada ascaridíase larval. Neste trabalho, foi demonstrada uma nova padronização para a infecção experimental e os principais aspectos sobre a imunopatologia pulmonar causada pela migração das larvas de Ascaris sp. Além disso, a resposta imune celular, com ênfase no papel dos eosinófilos no controle da carga parasitária e patogênese da inflamação pulmonar foi avaliada, utilizando camundongos deficientes em eosinófilos (dblGATA) como estratégia experimental. Por fim, a coinfecção com o Vaccinia virus (VACV) respiratório foi realizada como um modelo de inflamação pulmonar que objetivou a avaliação da influência da migração das larvas de Ascaris spp. em um microambiente inflamatório já estabelecido nos pulmões dos animais e a capacidade da ascaridíase larval em alterar o percurso de infecções virais respiratórias. Os principais resultados deste trabalho sugerem que o modelo de proteção na ascaridíase larval seja mediado por uma intensa resposta inflamatória inata, caracterizada inicialmente pela ativação de eosinófilos por meio da produção de IL-5 por células pulmonares residentes. Estes eosinófilos, por sua vez, são responsáveis em ativar e potencializar a resposta imune celular inata, principalmente neutrófilos, que são responsáveis em produzir IL-6 e MPO, aumentando a inflamação pulmonar. A intensa inflamação tecidual reduz o número de larvas de Ascaris spp. no pulmão, mas por outro lado, provoca lesão e perda de função no tecido pulmonar. Por essa razão, após a migração das larvas pelos pulmões, os eosinófilos produzem TNF e EPO que irão participar ativamente no processo de cicatrização e remodelamento do tecido pulmonar lesado. Esta hipótese de proteção para a ascaridíase larval foi comprovada por meio da utilização de um modelo de inflamação pulmonar induzido pelo VACV respiratório e subsequente associação à infecção concomitante por A. suum. Em conclusão, os novos aspectos apresentados sobre a ascaridíase larval possibilitaram um melhor entendimento sobre os eventos imunopatológicos associados à proteção na ascaridíase larval, os quais contribuirão para futuros estudos direcionados a ensaios de imunoprofilaxia e imunização. Studies related to the immunobiological aspects of an Ascaris spp. infection are still scarce, especially those that aim to elucidate the early events of the immune response. In this study, we demonstrated a novel standardized method for early experimental Ascaris infection, using a murine model, and we evaluated the main aspects about the lung immunopathology induced by the Ascaris larvae migration. Besides that, the innate immune response, highlighting the role of eosinophils in the control of parasitic burden and into the pathogenesis of lung inflammation was evaluated, using an eosinophil-deficient mice model (dblGATA mice). Finally, a coinfection model by respiratory Vaccinia virus (VACV) and pulmonary ascariasis was performed in order to evaluate the impact of Ascaris larvae migration through an inflammatory microenvironment, and to evaluate the capacity of larval ascariasis on alter the course of viral infection. The main findings of this study suggest that the protective immunity against larval ascariasis is mediated by an intense innate inflammatory response, characterized by the activation of eosinophils by IL-5 producing innate lymphoid cells. These eosinophils are responsible to potentiate the innate immunity, activating neutrophils, which produce IL-6 and MPO, increasing the lung inflammation. This lung inflammation decreases the number of migrating larvae, however causes tissue damage and fibrosis. To restore lung homeostasis, eosinophils start to produce TNF and EPO, which are involved in the lung remodeling and repairing after larvae migration. This hypothesis on the mechanisms of protection against larval ascariasis was supported by the experiments of coinfection with VACV and A. suum. The results revealed that the increase of lung inflammation induced by the airway concomitant infection was responsible to reduce consistently the number of migrating larvae through the lungs of coinfected mice. Taken together, the novel aspects of Ascaris infection presented here enabled a better understanding of the immunopathological events during larval migration, providing insight for further studies focused on immunization and immunoprophylatic assays.
- Published
- 2014
44. Análise do perfil imunológico em recém nascidos com toxoplasmose congênita apresentando diferentes formas clínicas da doença ocular
- Author
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Anderson da Silva Machado, Ricardo Wagner de Almeida Vitor, Olindo Assis Martins Filho, Neide Maria da Silva, Oscar Bruna Romero, Ricardo Toshio Fujiwara, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Parasitologia - Abstract
O desenvolvimento de uma resposta imune adequada é fundamental para o controle do T. gondii, mas também para reduzir as sequelas da infecção congênita. A toxoplasmose ocular é a principal manifestação clínica da toxoplasmose, e o entendimento dos mecanismos imunopatológicos envolvidos é fundamental para uma abordagem terapêutica mais adequada. Neste trabalho foi coletado o sangue de recémnascidos com toxoplasmose congênita apresentando diferentes formas clínicas da doença ocular para avaliar possíveis alterações do perfil imunológico através da imunofenotipagem de células mononucleares circulantes e da análise de citocinas intracitoplasmáticas após estimulação in vitro. Nossos resultados mostraram que, devido a infecção congênita, há aumento de linfócitos e monócitos nos recém-nascidos infectados. Numa análise mais detalhada, verificou-se aumento de monócitos próinflamatórios, indicando que a persistência da resposta pró-inflamatória pode estar relacionada com o desenvolvimento da patologia. Células NK e células T NK também estavam aumentadas em recém-nascidos infectados com T. gondii, sendo um fator importante na resposta imune contra o parasito. A análise da resposta imune adaptativa mostrou que linfócitos T CD4+ aparentemente estão associados com o fenótipo de lesão ativa. Adicionalmente, foi mostrado que as células T CD8+ podem ser um importante biomarcador de morbidade nos recém-nascidos infectados. Em conjunto, os resultados do perfil fenotípico das células mononucleares circulantes nos recém-nascidos com toxoplasmose congênita sugerem maturação da resposta imune. Finalmente, verificamos possíveis alterações na produção de citocinas por parte das células mononucleares circulantes dos recém-nascidos com toxoplasmose congênita. Na resposta imune inata verificamos um perfil misto com predominância de citocinas reguladoras em neutrófilos, perfil pró-inflamatório modulado por IL-10 em monócitos e perfil próinflamatório em células NK. A análise da produção de citocinas em células da imunidade adaptativa mostrou perfil pró-inflamatório nas células T CD4+ e T CD8+, e perfil regulatório em células B. A análise da produção de citocinas em subgrupos de crianças com diferentes manifestações oculares mostrou o aumento de IL-1Ò e TNF-Ñ somente nas células de recém-nascidos sem lesão ocular ativa. A citocina IL-17 apresentou aumento em neutrófilos e células T CD4+ somente nos recém-nascidos com lesão retinocoroideana ativa. As principais citocinas pró-inflamatórias no controle da toxoplasmose, IL-12 e IFN-×, estavam aumentadas em monócitos e células T CD4+ de todos os grupos com infecção congênita. O presente estudo apresenta-se como uma excelente oportunidade para o entendimento de alguns aspectos fundamentais da resposta imune durante a infecção congênita, além do levantamento de possíveis biomarcadores associados com a lesão retinocoroideana. The development of an appropriate immune response is critical for control of T. gondii, but also to reduce the sequelae of congenital infection. Ocular toxoplasmosis is the major clinical manifestation of toxoplasmosis, and understanding of the pathogenic mechanisms involved is crucial for a more appropriate therapeutic approach. In this work we collected the blood of newborns with congenital toxoplasmosis presenting different clinical forms of ocular disease to assess possible changes in immune profile by immunophenotyping of circulating mononuclear cells and analysis of intracytoplasmic cytokines after in vitro stimulation. Our results showed an increase of lymphocytes and monocytes in infected infants. In more detailed analysis, there was an increase of proinflammatory monocytes, indicating that the persistence of the proinflammatory response may be associated with the development of pathology. NK and NK T cells which are important components in the immune response against the parasite were also expanded in infants infected with T. gondii. Analysis of the adaptive immune response showed that CD4+ T cells are apparently associated with the phenotype of active lesion. Additionally, our results demonstrate that CD8+ T cells may be an important biomarker of morbidity in infants infected with T. gondii. Together, results of the phenotypic profile of circulating mononuclear cells in infants with congenital toxoplasmosis suggest maturation of the immune response. Finally we analyzed possible changes in cytokine production by circulating mononuclear cells of infants with congenital toxoplasmosis. In innate immune response we found a mixed profile with a predominance of regulatory cytokines in neutrophils, pro-inflammatory profile modulated by IL-10 in monocytes, and pro-inflammatory profile in NK cells of infants with congenital toxoplasmosis. Analysis of cytokine production by cells of the adaptive immune system shows a pro-inflammatory profile in CD4+ and CD8+ T cells, and regulatory profile in B cells. Analysis of cytokine production in subgroups of TOXO showed increased IL-1Ò and TNF-Ñ levels in cells of infants without active lesions (NRL and CRL) whereas IL-6 and IL-17 cytokines are expanded only in cells of infants with active retinochoroidal lesions (ARL). The major pro-inflammatory cytokines in the control of toxoplasmosis, IL-12 and IFN-× were elevated in all groups of cells from children with congenital infection. The present study is an excellent opportunity to understand key aspects of the immune response during human congenital infection and highlighted possible biomarkers associated with retinochoroidal lesions.
- Published
- 2014
45. Influência do óxido nítrico na infecção experimental por Ascaris suum durante a fase inicial da ascaridíase
- Author
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Caroline Cavalcanti da Silva, Ricardo Toshio Fujiwara, Lilian Lacerda Bueno, Soraya Torres Gaze Jangola, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Parasitologia - Abstract
Ascaridíase é a geohelmintose mais frequente no mundo. Os aspectos biológicos frente à ascaridíase ainda não estão esclarecidos, bem como os mecanismos imunológicos e histopatológicos, principalmente na fase inicial da infecção. Diversos estudos mostram que o óxido nítrico está envolvido como mediador em outras infecções parasitárias e também no processo de sobrevivência dos parasitos no hospedeiro. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o estudo da influência do óxido nítrico frente à infecção por Ascaris suum, na sua fase inicial pela produção in vitro de nitrito utilizando o reagente de Griess e a viabilidade celular pelo ensaio de MTT em células de camundongos C57BL/6 estimuladas com antígenos excretados/secretados de larva de A. suum. Foram utilizados inibidores de óxido nítrico sintase (NOS), N-omega-nitro-L-arginina (LNMMA) e L-N6-(1-iminoetil) lisina (LNIL). Ademais, foi analisada a carga parasitária de animais C57BL/6 e animais geneticamente modificados para óxido nítrico sintase induzível (iNOS-/-), infectados com A. suum, durante a migração da larva no fígado e no pulmão. Foram avaliados também, os processos histopatológicos, hematológicos, o perfil de citocinas séricas por CBA e a atividade da peroxidase de eosinófilo (EPO) e mieloperoxidase (MPO) de neutrófilos nos tecidos. Os dados obtidos mostraram que houve uma produção de óxido nítrico em células de camundongos estimuladas com antígenos excretados/secretados de larva de A. suum e que células estimuladas restauraram sua viabilidade quando utilizados os inibidores de NOS. Na infecção experimental, foram encontrados um maior número de larvas no fígado de animais iNOS-/- quando comparados com os animais C57BL/6 (p
- Published
- 2014
46. Callithrix penicillata como um modelo primata para o estudo da infecção por isolado humano de Strongyloides stercoralis
- Author
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Vitor Luis Tenorio Mati, Alan Lane de Melo, Alcides Pissinatti, Marlene Tiduko Ueta, Anilton Cesar Vasconcelos, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Infecção disseminada ,Isolado humano ,Parasitologia ,Strongyloides ,Infecção experimental ,Primatas como animais de laboratório ,Glicocorticóide ,Sagui ,Hiperinfecção ,Strongyloides stercoralis ,Modelo primata neotropical ,Glicocorticoide - Abstract
Avanços na estrongiloidose experimental têm sido limitados, pelo menos em parte, devido à ausência de um modelo animal viável, de pequeno porte e fácil manuseio para o estudo e manutenção em laboratório do Strongyloides stercoralis. Buscando obter um modelo suscetível ao parasito humano, Callithrix penicillata (n = 15) foram infectados por via subcutânea com 100 (n = 4), 300 (n = 2) ou 500 (n = 9) larvas infectantes de terceiro estádio (L3i) de S. stercoralis. Quando já estabelecida a infecção, 3 saguis (2 infectados com 100 e 1 com 300 L3i) foram tratados com dexametasona (DEX) (2,5 mg/Kg/dia) por 5 dias consecutivos. Análises qualitativas e quantitativas de larvas de S. stercoralis excretadas nas fezes dos primatas foram realizadas. Animais mortos foram necropsiados, sendo as formas parasitárias recuperadas. Fragmentos de tecidos foram recolhidos e processados para a histopatologia. Espécimes de C. penicillata mostraram-se suscetíveis, não sendo usualmente observadas diferenças no curso da infecção entre os saguis que receberam diferentes números de L3i. Os períodos pré-patente e patente foram, respectivamente, de 16,1 ± 3,0 e 161,1 ± 72,2 dias pós-infecção (DPI). Entre o 15o e 35o DPI foram verificados os maiores valores de larvas/g de fezes. Em geral, a infecção foi bem tolerada pelos primatas, mas aqueles indivíduos que receberam DEX apresentaram progressiva deterioração clínica e morreram em decorrência de infecção disseminada. Nestes casos, uma quantidade de fêmeas adultas superior ao número de L3i inoculadas foi recuperado e grande quantidade de larvas em migração pelos tecidos do hospedeiro foi observada. Os achados anatomopatológicos nas formas não complicada e complicada da estrongiloidose experimental foram variáveis e compatíveis com observações prévias referentes à estrongiloidose humana, tendo ocorrido casos brandos de enterite catarral e quadros graves, principalmente na infecção disseminada, com enterite ulcerativa, colite edematosa e lesões pulmonares diversas, incluindo hemorragia, broncopneumonite, tromboembolismo e infarto. Os dados obtidos indicam que a infecção experimental de C. penicillata por S. stercoralis é representativa da infecção humana, inclusive da doença grave, sendo a manutenção do ciclo do parasito em laboratório possível neste hospedeiro. Adicionalmente, aspectos da biologia do nematódeo e da patogênese, os quais são ainda objetos de controvérsias na literatura, foram discutidos com base em novas informações obtidas no modelo primata proposto. Advances in experimental strongyloidiasis have been limited, at least in part, due to the lack of an easy to handle, small and viable animal model for the study and maintenance in the laboratory of Strongyloides stercoralis. In order to obtain a susceptible model to the human parasite, Callithrix penicillata (n = 15) were infected by subcutaneous route with 100 (n = 4), 300 (n = 2) or 500 (n = 9) infective third-stage larvae (L3i) of S. stercoralis. When the infection was already established, 3 marmosets (2 infected with 100 and one with 300 L3i) were treated with dexamethasone (DEX) (2.5 mg/Kg/day) for 5 consecutive days. Quantitative and qualitative analysis of S. stercoralis larvae excreted in feces of primates were performed. Dead primates were necropsied and parasitic forms recovered. Tissue fragments were collected and processed for histopathology. Specimens of C. penicillata were susceptible, and no difference was usually observed in the course of infection between marmosets that had received different numbers of L3i. The prepatent and patent periods were, respectively, 16.1 ± 3.0 and 161.1 ± 72.2 days post-infection (DPI). Between the 15th and 35th DPI the highest values of larvae/g of feces were found. In general, the infection was well tolerated by primates, but those individuals who received DEX showed progressive clinical deterioration and died of disseminated infection. In these cases, an amount of adult females higher than the number of L3i inoculated was recovered, and a large amount of larvae migrating through the host tissues was observed. Anatomopathological findings in complicated and uncomplicated forms of experimental strongyloidiasis were variables and consistents with previous observations regarding the human strongyloidiasis, having occurred mild cases of catarrhal enteritis and severe conditions, especially in disseminated infection, with ulcerative enteritis, edematous colitis and diverse lung injuries, including hemorrhage, bronchopneumonitis, thromboembolism and infarction. The data obtained indicate that the experimental infection of C. penicillata with S. stercoralis is representative of human infection, including severe disease, and the maintenance of the cycle of the parasite in the laboratory is possible in this host. Additionally, aspects of the biology of the nematode and pathogenesis, which are still objects of controversies in the literature, were discussed based on new information obtained in the proposed primate model.
- Published
- 2013
47. Avaliação do perfil de ativação de monócitos na ancilostomíase humana
- Author
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Livia Silva Araujo Passos, Ricardo Toshio Fujiwara, Ricardo Goncalves, Stefan Michael Geiger, and Lilian Lacerda Bueno
- Subjects
Ancilostomiase ,Monócitos ,Parasitologia ,Imunomodulação ,Ancilostomídeos - Abstract
A ancilostomíase é uma das doenças parasitárias crônicas de maior prevalência no mundo, com uma estimativa entre 576 a 740 milhões de indivíduos infectados. Estudos da biologia do parasito demonstram que os ancilostomídeos conseguem sobreviver em seus hospedeiros por vários anos, mesmo diante de uma respostaa imune robusta, o que representa um forte indicativo da evasão imunológica pelo parasito. Entretanto, devido a escassez de estudos voltados para o estudo da resposta celular na ancilostomíase humana e experimental, os mecanismos de evasão desencadeados pelo parasito, dentre eles o perfil de ativação de monócitos na infecção, ainda não foram abordados. No presente estudo, avaliou-se, por meio de imunofenotipagem e pela expressão de alguns genes o tipo de ativação envolvida na infecção natural por ancilostomídeos. Além disso, verificou-se a capacidade de antígenos do parasito em converter o fenótipo de monócitos de indivíduos não infectados para um perfil semelhante ao observado nos monócitos de indivíduos infectados residentes em áreas endêmicas. Nossos resultados mostraram que indivíduos naturalmente infectados por ancilostomídeos possuem uma maior frequência de monócitos quando comparados aos indivíduos controles (não infectados) e que esses monócitos possuem características reguladoras evidenciadas principalmente pela elevada expressão de IL-10. Além disso, esses indivíduos possuem elevada expressão de óxido nítrico sintase (iNOS) associado ao aumento da expressão de receptores de IgE de baixa afinidade (CD23 e baixa produção de IL-12. Ao verificarmos, em monócitos desses mesmo indivíduos, moléculas associadas ao perfil de ativação alternativo tais como: receptores de manose (CD206), expressão de IL-4 e de arginase-1 não foi observado diferenças significativas em relação ao grupo controle. Esses dados em conjunto, nos permitem concluir que monócitos de indivíduos naturalmente infectados por ancilostomídeos possuem predominantemente características reguladoras e que portanto, podem estar contribuindo para a sobrevivência prolongada do parasito no organismo do hospedeiro, uma vez que essas células podem estar contribuindo para a modulação de sua resposta imunológica. The hookworm is one of the most prevalent parasitic chronic diseases, infecting an estimated 740 million people in tropical and subtropical regions of the world. A robust but ineffective immune response against the parasite allows it to survive in their host for several years, which is a strong indicator of immune evasion by the parasite. However, due to lack of studies about the cellular immune response in experimental and human hookworm infected, the evasion mechanisms triggered by the parasite, including the profile of activation of monocytes in infection, has not been addressed. In the present study, we evaluated by immunophenotyping and by the expression of some genes associated with different profiles of monocyte activation in the natural infection hookworms. Moreover, we verified the ability of parasite antigens in converting the phenotype profile of monocytes from controls individuals for resembling profile to that seen in monocytes infected individuals living in endemic areas. Our results showed that hookworm infected individuals have a higher frequency of monocytes when compared to controls and those monocytes have regulatory characteristics evidenced mainly by the high expression of IL-10. Furthermore, these individuals have elevated expression of nitric oxide synthase (iNOS) associated with the increased expression of IgE receptors low affinity (CD23) and low expression of IL-12. The evaluation of molecules associated with alternative activation profile in these monocytes such as mannose receptors (CD206), expression of IL-4 and arginase-1 showed no differences compared with the control group. Such data together, enabling us to conclude that monocytes from individuals naturally infected have predominantly regulatory characteristics and therefore may contribute to the prolonged survival of the parasite in the host organism, since these cells may contribute to the modulation of their immune response.
- Published
- 2013
48. Participação das citocinas IL-4, IL-13 e IL-33 na resposta imunológica induzida pela infecção experimental por Strongyloides venezuelensis emcamundongos
- Author
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Adriana Fernandes Silva, Deborah Aparecida Negrao Correa, Ana Paula Ferreira, Paulo Marcos Zech Coelho, Alfredo Miranda de Goes, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Parasitologia ,Interleucina- 13 ,IL-4 ,Interleucina- 33 ,IL-13 e IL-33 ,Resposta imune ,Strongyloides venezuelensis ,Interleucina- 4 - Abstract
Embora seja conhecido o papel fundamental da resposta Th2 na proteção contra nematódeos, sabe-se que os mecanismos responsáveis pelo controle do parasito são diferentes para cada espécie. Em camundongos infectados por Strongyloides venezuelensis foi demonstrado a importância da sinalização via IL- 4R/Stat 6 na indução de resposta protetora, entretanto a participação das citocinas IL-4, IL-13 e IL-33 neste mecanismo ainda não foi estabelecida, sendo foco principal deste trabalho. Para esta finalidade, foram utilizados camundongos deficientes da produção de IL-4 (IL-4-/-) infectados primariamente ou re-infectados por S. venezuelensis. Após a infecção, camundongos IL-4-/- e selvagens foram tratados com anticorpo neutralizante de IL-13 ou com IL-33 exógena. Em comparação com os camundongos não deficientes, camundongos IL-4-/- apresentaram aumento significativo de carga parasitária e atraso na eliminação do parasito sem alterações nos mecanismos de fecundidade. Em infecções primárias, a deficiência da produção de IL-4 acarretou em uma menor proporção de células CD4+ no linfonodo mesentérico e em diminuição de produção de IL-10, IL-5 e IFN- na mucosa intestinal. Além disso, a ausência de IL-4 impediu a produção de IgE, e diminuiu os níveis de produção de EPO e MPO. Em animais re-infectados a deficiência da produção de IL-4 acarretou em aumento da proporção de células CD4+ no linfonodo mesentérico e também em maior detecção de IL-10 em células CD4+ e na mucosa intestinal. Junto a isso, a deficiência de produção de IL-4 acarretou na ausência de produção de IgE em menor produção de IgG1 e menor desgranulação de neutrófilos no intestino. A neutralização de IL-13 durante a infecção por S. venezuelensis não interferiu na carga parasitária mas diminuiu a fecundidade dos parasitos e acarretou em uma menor produção de IgM por camundongos IL-4-/-. e em um aumento de peroxidase de eosinófilos frente a infecção. A administração de IL-33 não interferiu na carga parasitária e na fecundidade de S. venezuelensis, entretanto aumentou a produção de IgE por camundongos IL-4-/- frente a infecção. Os resultados indicam que o controle da infecção por S. venezuelensis é mediado por mecanismos dependente de IL-4 e não dependentes de IL-13 ou IL-33, sendo que IL-13 participa de mecanismos anti-fecundidade. Even though the importance of Th2 response in protection against nematodes is well established, the effector mechanism controlling the parasite can be different in each species. It was demonstrated in mice infected with Strongyloides venezuelensis the importance of IL-4R/Stat 6 activation in the induction of a protective response, however the involvement of IL-4, IL-13 and IL- 33 in this mechanism has not yet been established, being the main focus of this work. For this purpose, we used mice deficient in the production of IL-4 (IL-4-/ -) primarily infected or re-infected with S. venezuelensis. After infection, IL-4-/ - and wild type mice were treated with neutralizing antibody against IL-13 or exogenous IL-33. Comparing to wildtype mice, IL-4 deficient mice showed a significant increase in parasite burden and a delay in parasite elimination without changes in the fecundity. During primary infection, the IL-4 deficiency resulted in a smaller proportion of CD4+ cells in the mesenteric lymph nodes and decreased the production of IL-10, IL-5 and IFN- at the site of the lamina propria. Furthermore, the absence of IL-4 prevented IgE production, and reduced EPO and MPO levels in the host intestine. In re-infected animals, the deficiency of IL-4 resulted in an increase in the proportion of CD4+ cells in mesenteric lymph nodes and also in the intracellular detection of IL-10 in CD4+ cells in the intestinal mucosa. Along with this, the IL-4 deficiency resulted in ablation of IgE production, in a lower production of IgG1 and in a reduced degranulation of neutrophils in the intestine. The neutralization of IL-13 did not affect S. venezuelensis parasite burden but decreased the fecundity of the parasites and resulted in a lower production of parasite-specific IgM in IL-4-/- mice and an increase in eosinophil peroxidase during the infection. IL-33 administration did not affect the worm burden and fecundity but increased the IgE production by IL-4-/- mice. The results indicate that the control of S. venezuelensis infection is dependent on mechanisms mediated by IL-4 and not by IL-13 or IL-33. Moreover, the data suggests that IL-13 participates in antifecundity mechanisms during S. venezuelensis infection.
- Published
- 2012
49. Cinética da infecção por Fasciola hepatica em Lymnaea (=Pseudosuccinea) columella proveniente do municipio de Confins - Minas Gerais
- Author
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Vinicius Marques Antunes Ribeiro, Walter dos Santos Lima, Cintia Aparecida de Jesus Pereira, Joziana Muniz de Paiva Barçante, Nilo Bazzoli, Marcos Pezzi Guimaraes, and Stefan Michael Geiger
- Subjects
Lymnaea columella ,Farmacologia ,Desenvolvimento intramolusco ,Sazonalidade ,Hemocitos ,Parasitologia ,hepatica ,Fasciola - Abstract
A importancia de Lymnaea columella e destacada na epidemiologia de Fasciola hepatica devido ao crescente numero de relatos de infeccoes naturais do molusco pelo trematodeo no Brasil e em diversos paises. O presente trabalho avaliou a sazonalidade de moluscos coletados mensalmente entre janeiro de 2013 a dezembro de 2014, em bebedouros naturais de bovinos localizados em lagoa marginal situada no municipio de Confins (19°40'17.26" S, 43°57'52.57" O), Estado de Minas Gerais, Brasil. Os moluscos foram coletados em vegetacao aquatica, troncos de madeira e lama do fundo e margens dos bebedouros. Em laboratorio os moluscos e a vegetacao foram identificados. Os fatores cilmaticos de temperatura media e precipitacao pluvial mensais influenciaram na populacao dos moluscos L. columella, Biomphalaria spp., Melanoides spp., Physa spp. e Pomacea spp.. De um total de 1909 gastropodes coletados, Physa spp. foi mais abundante (n=537), seguido de Melanoides spp. (n=487), Pomacea spp. (n=407), L. columella (n=351) e Biomphalaria spp. (n=127). O numero de L. columella coletado em 2014 (n=267) foi maior que no ano 2013 (n=84), quando a precipitacao pluvial anual total foi 1,7 vezes maior. Durante o estudo, Biomphalaria spp. e Melanoides spp. apresentaram menor numero de especimes coletados na estacao seca, enquanto que Physa spp., ocorreu em todo o periodo do estudo, com distribuicao mensal variavel entre as estacoes seca e chuvosa nos dois anos de coleta. Ja Pomacea spp., obteve maior numero durante meses da estacaochuvosa de 2013 e de 2014. Nao foi observado estagios evolutivos de F.hepatica nos especimes de L. columella coletados. A dinamica da infeccao por F. hepatica em L. columella tambem foi avaliada por meio da histologia e da contagem de hemocitos circulantes do molusco. Miracidios foram observados nos tecidos da regiao cefalopodal e do manto 30 minutos apos infeccao. Miracidios/esporocistos ocorreram ao 1° dpi, e esporocistos totalmente formados foram observados na regiao cefalopodal ao 7° dpi. Redias foram localizadas entre o 10° e o 14° dpi, na regiao cefalopodal e hemocele. Entre o 45° e 50° dpi as redias continham cercarias e localizavam-se na glandula digestiva do molusco. A analise estatistica dos hemocitos totais de L. columella infectados por F. hepatica foram significativamente diferentes no periodo de 30 minutos apos infeccao (p
- Published
- 2006
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