Mestrado em Ciências Biológicas

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Navegando Mestrado em Ciências Biológicas por Orientador(a) "Novaes, Rômulo Dias"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Effect of Doxycycline in adult Schistosoma mansoni worms and on the development of experimental hepatic granulomatous inflammation
    (Universidade Federal de Alfenas, 2019-04-05) Dias, Mírian Viviane; Novaes, Rômulo Dias; Martins, Thais Viana Fialho; Caldas, Ivo Santana
    Schistosomiasis is a potential life threatening illness responsible for many deaths worldwide. This disease is more frequent in areas with low socioeconomic development and poor basic sanitation. Currently, the prevention and treatment of this disease is an important social-medical challenge, and the understanding of molecular and pharmacological aspects associated with the disease is fundamental for the development of more effective approaches to combat schistosomiasis. In this context, from in vitro and in vivo integrated models, we investigated the effect of doxycycline (Dx), a broad-spectrum antibiotic inhibitor of matrix metaloproteinases (MMPs), on adult Schistosoma mansoni worms and granulomatous liver inflammation in mice infected by this parasite. Adult S. mansoni worms in culture treated with different concentrations of Dx (50-180 μg/mL) were analyzed during 8 days to assess its morphology, eggs production, and mortality. Uninfected mice and those infected with S. mansoni, untreated and treated with praziquantel (Pz, 200 mg/kg, single dose) or Dx (50 mg/kg/day), were evaluated during 60 days. Our results indicated that Dx induced dose-dependent tegumentary lesions (bubbles, tubercle collapse, spicule disappearance, peeling, erosion, and contraction), reduced mating rate and eggs laying in adult S. mansoni worms. The effective dose for 50% of worms dead was reached at 112.0 μg/mL Dx (DL50). In mice, S. mansoni infection induced hepatomegaly, intense granulomatous inflammation and hepatic glycogen depletion. The number and size of granulomas was similar in untreated and Dx-treated animals. Untreated animals showed a predominance of productive granulomas, intense MMP-2 and MMP-9 activities. Dx-treated mice exhibited a significant increase in tissue inflammation, proportion of involutive granulomas, and hepatic colagenogenesis, as well as attenuated MMP-2 and MMP-9 activities. Our findings indicated that Dx is toxic to adult S. mansoni worms. However, in vitro beneficial effects were not reproduced in vivo, since Dx treatment increased liver granulomatous inflammation and colagenogenesis in S. mansoni-infected mice by a process potentially associated with Dx-mediated hepatic MMP-2 and MMP-9 inhibition.
    A esquistossomose é uma doença potencialmente fatal, responsável por muitas mortes em todo o mundo. Essa doença é mais freqüente em áreas de baixo desenvolvimento socioeconômico e saneamento básico precário. Atualmente, a prevenção e tratamento dessa doença é um importante desafio médico-social, e a compreensão dos aspectos moleculares e farmacológicos associados à doença é fundamental para o desenvolvimento de abordagens mais eficazes no combate à esquistossomose. A partir de modelos in vitro e in vivo, nós investigados o efeito da doxiciclina (Dx), um potente inibidor de metaloproteinases de matriz (MMP), em vermes adultos de S. mansoni e na inflamação granulomatosa hepática em camundongos infectados por Schistosoma mansoni. Vermes adultos de S. mansoni em cultura tratados com diferentes concentrações de Dx (50, 65, 80, 95, 110, 125, 150, 165, e 180 μg/mL) foram analisados durante 8 dias para avaliação da morfologia, postura de ovos e mortalidade. Foram avaliados camundongos não infectados e infectados com S. mansoni não tratados e tratados com praziquantel (Pz, 200 mg/kg, dose única) ou Dx (50 mg/kg/dia) durante 60 dias. O fígado dos animais foi coletado após o período de tratamento para análise da inflamação granulomatosa. A análise in vitro indicou que a Dx induziu efeitos tóxicos dose-dependentes. Essa droga reduziu a taxa de acasalamento, a postura de ovos e induziu lesões tegumentares (bolhas, colapso de tubérculos, desaparecimento das espículas, descamação, erosão, e contração) em vermes adultos de S. mansoni. A dose efetiva para matar 50% dos vermes (DL50) foi alcançada na concentração de 112.0 μg/mL de Dx. Em camundongos, a infecção induziu hepatomegalia, intensa inflamação granulomatosa e marcante depleção do conteúdo hepático de glicogênio. O número e a dimensão dos granulomas foi semelhante em animais infectados não tratados e tratados com Dx. Animais não tratados apresentaram predomínio de granulomas produtivos, enquanto camundongos tratados com Dx exibiram expansão do estroma hepático, aumento significativo da inflamação tecidual, da proporção de granulomas involutivos e do conteúdo de colágeno na bainha granulomatosa. Em geral, o tratamento com Pz atenuou a inflamação granulomatosa e o remodelamento patológico do fígado nos animais infectados por S. mansoni comparados aos animais não tratados e àqueles tratados com Dx. Em conjunto, os nossos achados indicaram que a Dx é tóxica para vermes adultos de S. mansoni. Embora lesões no tegumento e mortalidade tenham sido especialmente alcançadas a partir da concentração de 95 μg/mL, doses menores (50 e 80 μg/mL) prejudicam o acasalamento e a postura de ovos nesses vermes. Entretanto, os efeitos benéficos in vitro não se reproduziram in vivo, uma vez que o tratamento com Dx aumentou a inflamação granulomatosa e a gravidade das lesões hepáticas em camundongos infectados por S. mansoni. É possível que esse efeito esteja associado à inibição de MMP mediado pela Dx, aspecto que requer investigações adicionais.
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    ItemEmbargo
    Impact of mitochondrial uncoupler on oxidative stress and acute Chagas heart disease
    (Universidade Federal de Alfenas, 2024-07-29) Silva, José Edson Caetano Da; Novaes, Rômulo Dias; Santos, Eliziária Cardoso Dos; Soares, Evelise Aline
    Ao desacoplar a fosforilação oxidativa, o 2,4-dinitrofenol (DNP) atenua a biossíntese de espécies reativas de oxigênio (EROs), que são conhecidas por agravar a miocardite Chagásica. Assim, o impacto da quimioterapia baseada em DNP na miocardite aguda induzida por Trypanosoma cruzi foi investigado. Camundongos C56BL/6 não infectados e infectados não tratados e tratados por gavagem com 100 mg/kg de benznidazol (Bz – tripanocida de referência), 5 e 10 mg/kg de DNP durante 20 dias foram investigados. 24 horas após o último tratamento, os animais foram eutanasiados e o sangue e coração foram coletados e analisados. A infecção por T. cruzi induziu acentuada parasitemia, inflamação sistêmica, carga parasitária cardíaca (DNA de T. cruzi), estresse oxidativo, infiltrado inflamatório e dano miocárdico microestrutural em camundongos não tratados. O tratamento com DNP agravou a parasitemia, o parasitismo cardíaco e os danos microestruturais, os quais foram atenuados por Bz. Assim como Bz, 10 mg/kg de DNP foi eficaz em atenuar a produção de EROs (totais, H2O2 e O2 - ), óxido nítrico (NO), lipídios (malondialdeído) e proteínas (proteínas carboniladas) oxidadas, TNF, IFN -γ, IL-10 e MCP-1/CCL2, anti-T. cruzi IgG, níveis de troponina I cardíaca, bem como infiltrado inflamatório e dano cardíaco em camundongos infectados. Em conjunto, nossos achados indicam que o DNP atua como fator de risco farmacológico, agravando a parasitemia, o parasitismo cardíaco e os danos microestruturais aos cardiomiócitos em camundongos infectados por T. cruzi. Estas respostas foram potencialmente relacionadas às propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias do DNP na ausência de efeito tripanocida, o que favorece o parasitismo por enfraquecer os mecanismos antiparasitários pró-oxidantes e pró-inflamatórios do hospedeiro. Por outro lado, os efeitos cardioprotetores induzidos pelo Bz foram associados às respostas anti-inflamatórias e antiparasitárias eficazes, as quais protegem contra o parasitismo, o estresse oxidativo e os danos microestruturais cardíacos na doença de Chagas.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Impact of renin-angiotensin system modulators on Trypanosoma cruzi infection in vitro and in vivo
    (Universidade Federal de Alfenas, 2020-02-10) Silva, Thaiany Goulart De Souza E; Novaes, Rômulo Dias; Gonçalves, Reggiani Vilela; Coelho, Luiz Felipe Leomil
    American trypanosomiasis or Chagas disease is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi. This disease is endemic in Latin America and about 8 million people are infected worldwide. Acute infections are often asymptomatic and deaths are uncommon. Conversely, chronic cardiomyopathy is the most severe clinical manifestation of Chagas disease, which if related to heart failure and death. Currently, the etiological treatment is limited to benznidazole and nifurtmox, which present high toxicity and low cure rates in chronic infections (10-20%). In patients with chronic cardiomyopathy, renin-angiotensin system (RAS) modulating drugs, such as angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors, are used to improve cardiovascular function. Interestingly, these drugs have also been associated with better parasitological control and attenuation of myocarditis in T. cruzi-infected hosts. Although these drugs are immunomodulatory, it is still poorly understood whether antitrypanosomal effects are due to an enhanced immune response or direct antiparasitic effects. Thus, we used a systematic review framework and an in vitro and in vivo experimental approach to evaluate the impact of RAS modulating drugs on T. cruzi infection. According to our systematic review, captopril, losartan and enalapril increase parasite uptake by host cells, upregulate IL-12 and IFN-γ expression and downregulate IL-10 and IL-17 production by leukocytes in vitro. In infected animals, the studies reviewed indicated a marked reduction of parasitemia, tissue parasitism, inflammation and mortality. In our experimental models, our in vitro findings indicated that ramipril and losartan increased cardiomyocytes infection rate. Surprisingly, the angiotensin-(1-7) antagonist A-779 was able to reduce trypomastigotes viability, cardiomyocytes infection and the endocytic index. The angiotensin’s II and 1-7 had no effect on T. cruzi infection, while the ECA activator diminazene aceturate (DMZ) had a toxic dose-dependent effect on trypomastigotes. Our in vivo findings indicated that ramipril and DMZ did not prevented myocarditis or interfere with parasitemia peak, IgG plasma levels, and animal weight loss. However, both drugs reduced hepatomegaly, cardiomegaly and mortality in infected mice; while ramipril also attenuated skeletal myositis compared to infected untreated animals. Taken together, our findings supports the evidence that RAS modulating drugs, but not angiotensin’s II and 1-7, exerts antiparasitic effects in vitro potentially mediated by indirect immunomediated processes, as well as by direct toxic effects on infective forms of T. cruzi. However, the antiparasitic effect of ramipril and DMZ observed in vitro did not manifest in our murine model of T. cruzi infection, indicating limited relevance of these drugs to the treatment of experimental Chagas disease.
    American trypanosomiasis or Chagas disease is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi. This disease is endemic in Latin America and about 8 million people are infected worldwide. Acute infections are often asymptomatic and deaths are uncommon. Conversely, chronic cardiomyopathy is the most severe clinical manifestation of Chagas disease, which if related to heart failure and death. Currently, the etiological treatment is limited to benznidazole and nifurtmox, which present high toxicity and low cure rates in chronic infections (10-20%). In patients with chronic cardiomyopathy, renin-angiotensin system (RAS) modulating drugs, such as angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors, are used to improve cardiovascular function. Interestingly, these drugs have also been associated with better parasitological control and attenuation of myocarditis in T. cruzi-infected hosts. Although these drugs are immunomodulatory, it is still poorly understood whether antitrypanosomal effects are due to an enhanced immune response or direct antiparasitic effects. Thus, we used a systematic review framework and an in vitro and in vivo experimental approach to evaluate the impact of RAS modulating drugs on T. cruzi infection. According to our systematic review, captopril, losartan and enalapril increase parasite uptake by host cells, upregulate IL-12 and IFN-γ expression and downregulate IL-10 and IL-17 production by leukocytes in vitro. In infected animals, the studies reviewed indicated a marked reduction of parasitemia, tissue parasitism, inflammation and mortality. In our experimental models, our in vitro findings indicated that ramipril and losartan increased cardiomyocytes infection rate. Surprisingly, the angiotensin-(1-7) antagonist A-779 was able to reduce trypomastigotes viability, cardiomyocytes infection and the endocytic index. The angiotensin’s II and 1-7 had no effect on T. cruzi infection, while the ECA activator diminazene aceturate (DMZ) had a toxic dose-dependent effect on trypomastigotes. Our in vivo findings indicated that ramipril and DMZ did not prevented myocarditis or interfere with parasitemia peak, IgG plasma levels, and animal weight loss. However, both drugs reduced hepatomegaly, cardiomegaly and mortality in infected mice; while ramipril also attenuated skeletal myositis compared to infected untreated animals. Taken together, our findings supports the evidence that RAS modulating drugs, but not angiotensin’s II and 1-7, exerts antiparasitic effects in vitro potentially mediated by indirect immunomediated processes, as well as by direct toxic effects on infective forms of T. cruzi. However, the antiparasitic effect of ramipril and DMZ observed in vitro did not manifest in our murine model of T. cruzi infection, indicating limited relevance of these drugs to the treatment of experimental Chagas disease.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Impacto do inibidor da via m-TOR rapamicina na susceptibilidade à infecção por Trypanosoma cruzi dependente do envelhecimento
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-06-30) Santos, Margarida Pereira; Novaes, Rômulo Dias; Santos, Eliziária Cardoso Dos; Caldas, Ivo Santana
    Considerando a eficácia da rapamicina em aumentar a expectativa de vida e de saúde, reduzindo o declínio imunológico dependente do envelhecimento, comparamos a evolução da infecção por Trypanosoma cruzi e miocardite aguda em camundongos jovens e idosos não tratados e cronicamente tratados com esta droga. Cinco grupos de animais foram investigados: jovens não infectados e infectados, idosos não infectados e infectados com Trypanosoma cruzi não tratados e tratados com rapamicina (4 mg / kg a cada 3 dias) da 8a à 96a semanas de idade. Sete dias após o último tratamento, camundongos idosos foram inoculados com T. cruzi. Os animais jovens foram infectados com 8 semanas de idade. Camundongos idosos não tratados exibiram aumento de parasitemia, carga parasitária e miocardite, que foram associados à diminuição de níveis plasmáticos de IL-2, IL-6, IFN-γ, TNF, imunoglobulina anti-T. cruzi (IgG total, IgG1 e IgG2a), expressão do gene da óxido nítrico-sintase induzida (iNOS) e produção cardíaca de óxido nítrico (NO), bem como aumento da expressão do gene da Arginase-1 e atividade da arginase (ARG) em comparação com animais jovens. Esses parâmetros melhoraram em camundongos idosos pré-tratados com rapamicina, que exibiram um melhor controle parasitológico, reduziram a inflamação cardíaca e danos microestruturais. Essas respostas foram associadas a um melhor equilíbrio entre os efetores Th1 e Th2, semelhante ao observado em animais jovens, incluindo uma ativação melhorada de citocinas Th1 e a via do iNOS que aumenta a biossíntese de NO, contrariando a ativação predominante da via da arginase em animais idosos não tratados. Assim, nossos resultados sugerem que o pré-tratamento crônico com rapamicina pode reduzir a imunossenescência em camundongos, contribuindo para prolongar a resistência ao parasita e reduzir a miocardite aguda em hospedeiro idoso infectado por T. cruzi.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Preclinical and clinical evidence of exercise training as a complementary Chagas disease treatment
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-07-28) Souza, Matheus Augusto De; Novaes, Rômulo Dias; Santos, Eliziária Cardoso Dos; Lima, Graziela Domingues De Almeida
    Contexto: A doença de Chagas (DC) é uma condição negligenciada correlacionada com a pobreza e a principal causa de cardiomiopatia infecciosa em todo o mundo. Embora contraindicado no passado, o treinamento de exercícios (TE) foi recentemente sugerido como um tratamento complementar para a DC. No entanto, a base mecanicista que apoia essa recomendação ainda não está clara. Objetivo: Utilizamos uma estrutura de revisão sistemática para investigar as evidências pré-clínicas e clínicas sobre a relevância do TE para o tratamento da DC. Métodos: Uma pesquisa estruturada em dois níveis baseada na estratégia PRISMA foi aplicada aos bancos de dados PubMed/Medline, Web of Science, Scopus e Embase. Foram investigados desfechos parasitológicos, bioquímicos, imunológicos e cardiorrespiratórios. Resultados: Evidências pré-clínicas indicam que o treinamento físico pré- infecção é seguro e aumenta a resistência do hospedeiro à infecção por T. cruzi, regulando positivamente a função contrátil do coração e dos cardiomiócitos, os desfechos imunológicos (ex: INF-γ, TNF-α, NO) e antioxidantes (ex: CAT, GR, GPx, SOD); atenuando a parasitemia, carga parasitária, biossíntese de espécies reativas de oxigênio (EROS) e nitrogênio (ERN), dano molecular e microestrutural dos músculos cardíaco e esquelético. Por outro lado, o treinamento de exercícios concomitantemente administrado à infecção aguda pode exacerbar o parasitismo celular, as respostas pró- inflamatórias e pró-oxidantes (por exemplo, oxidação de lipídios e proteínas); potencializando a lesão de órgãos-alvo. Além disso, evidências clínicas indicam que o treinamento aeróbico com dosimetria ajustada por testes de exercício limitados por sintomas é igualmente seguro para melhorar a tolerância ao exercício, a função cardiorrespiratória e a qualidade de vida em pacientes com DC crônica. Conclusão: Evidências pré-clínicas e clínicas sustentam o TE como estratégia complementar para o tratamento da DC, indicando que a dosimetria de treinamento e o estágio da infecção devem ser rigorosamente