USO DA BIOTECNOLOGIA USO DA BIOTECNOLOGIA

NO COMBATE A PARASITOSESNO COMBATE A PARASITOSES

Tópicos em Biotecnologia

Coordenadores: Juliana Aguiar e Victor Flores

Tutores: Cristina Ferreira, Roberta Ribeiro, Natalia Bernardes, Raphael Rodrigues, Giliani Souza, Leonardo Cunha e Filipe Berçot.

Outubro/ Novembro de 2011

ProtozoosesProtozooses

PRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEMPRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEM

Doença de chagas:Agente etiológico: Trypanosoma cruzi

Malária: Agente etiológico predominante no Brasil: Plasmodium falciparum

Leishmaniose: Agente etiológico: Leishmania braziliensis

Hemácias

infectadas pelo

Plasmodium

falciparum

Fonte: U.S. Centers for Disease Control and Prevention

Trypanosoma

cruzi presente

no sangue de

paciente

Fonte: Bern et al., 2007

HelmintosesHelmintoses

PRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEMPRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEM

Esquistossomose: Agente etiológico: Schistosoma mansoni

Filariose: Agente etiológico: Loa loa, Wuchereria bancrofti

Teníase: Agente etiológico: Taenia solium e Taenia saginata

Ascaridíase: Agente etiológico: Ascaris lumbricoides

Fonte: Barsoum, et al., 2006

S. Mansoni

Macho (maior)

Fêmea (menor)

Fonte: CDC image library

Microscopia

de L. Loa

Microscopia de

T. saginataFonte: CDC image library

Pesquisas em novas formas de combate a parasitoses.

Motivo: Parasitas e insetos resistentes aos fármacos e inseticidas

Várias técnicas que usam a biotecnologia na ajuda ao combate são:

Vacinas recombinantes

Transgenia

Produção de fármacos

Uso de produtos bioativos

Controle biológico

BIOTECNOLOGIA NO COMBATE DE PARASITOSESBIOTECNOLOGIA NO COMBATE DE PARASITOSES

MaláriaMalária

Ratos geneticamente modificados: utilizados para

produzir o parasita P. falciparum, no leite.

A proteína é reconhecida como um antígeno

estimulando produção de anticorpos contra agente

estranho. BBC,

2001 Testes em humanos: previne que o parasita infecte,

amadureça e se multiplique no fígado e que entre

novamente na corrente sanguínea, atacando as

hemácias. The RTS,S Clinical Trials Partnership, 2011

VACINAS RECOMBINANTESVACINAS RECOMBINANTES

Fonte: Revista Istoé, Out. 2011

Vacinas: Ação no fígado

Antígeno-recombinante da superfície do

parasita ou superfície da célula infectada DNA com informação antigênica Parasitos atenuados

Vacinas: Ação no sangue

Redução de parasitas no sangue -

antígenos na superfície de hemácias.

Vacinas: Bloqueio de transmissão

Interrupção do ciclo de vida Evitar transmissão para novos hospedeiros.

Malária

VACINAS RECOMBINANTES

Esquema do bloqueio do ciclo de vida do

Plasmodium com uso da vacina

Fonte: The PATH Malaria Vaccine Initiative, 2007

Vacinas: 1ª Geração

Antígeno bruto (atenuação do

Leishmania spp): redução das lesões

Vacinas: 2ª Geração Estudos com antígenos recombinantes.

Vacinas: 3ª Geração

Codificação de genes do parasito Estabilidade, baixo custo,

imunização com DNA, expressão de

antígenos nativos. resposta imune

celular e humoral prolongada.

Fonte: SaBios: Rev. Saúde e Biol., v.4, n.1, p.1-11, 2009

LeishmanioseLeishmaniose

VACINAS RECOMBINANTESVACINAS RECOMBINANTES

Primeira vacina de combate à esquistossomose

Proteína SM 14 + 3 antígenos:fase de testes para comercialização

(OMS)

Técnica de DNA recombinante: isolamento do gene codificador da

proteína SM 14

Vantagem: uma molécula específica é utilizada como antígeno.

Eficácia: 75 a 90% (coelhos e camundongos)

Vacina Anti-helmíntico bivalente (Butantã/Fiocruz)

EsquistossomoseEsquistossomose

VACINAS RECOMBINANTESVACINAS RECOMBINANTES

Mosquito transgênico (2001) - do gênero

Anopheles incapazes de transmitir o parasita da

malária (EUA).

Mosquito transgênico (2007) - com transgene

que codifica um peptídeo (SM1): inibe o

desenvolvimento do Plasmodium (Parceria

Internacional e Brasileira).

Fonte: Agência Fiocruz de Notícias

TÉCNICAS DE TRANSGENIATÉCNICAS DE TRANSGENIAMaláriaMalária

Fungo transgênico - Inserção de dois genes no fungo Metarhizium

anisopliae.

Produz um anticorpo específico e o outro, uma toxina obtida de

escorpiões.

Morte do Plasmodium falciparum e do Trypanosoma cruzi. Fonte: Frang et al., 2011

TÉCNICASTÉCNICAS DE TRANSGENIAMaláriaMalária

Escherichia coli transgênica - produz uma imunotoxina que leva à morte os

oocistos de Plasmodium berghei (em ratos)

Poderá ser utilizada contra o Plasmodium falciparum, causador da malária

humana.

Molecular and Biochemical Parasitology, 2001

TÉCNICAS DE TRANSGENIATÉCNICAS DE TRANSGENIAMaláriaMalária

Proteínas específicas, essenciais para a sobrevivência do Plasmodium.

Desenvolvimento de moléculas que se ligam a ele alterando a sua função

natural. (USP) Estudo a triagem de plantas nativas da Amazônia com atividade larvicida

e antimalárica. (INPA)

Fármaco: Artesunato-lumefantrina (Coartem®, Riamet®)

PRODUÇÃO DE FÁRMACOSPRODUÇÃO DE FÁRMACOSMaláriaMalária

Estudo prévio da atividade de Kalanchoe pinnata

(KP) na leishmaniose:

Estudo: Paciente com leishmaniose cutânea

recebeu voluntariamente tratamento oral com KP

pelo período de 14 dias.

Tratamento: ingestão de 15 g de folhas de KP

trituradas, duas vezes ao dia

(Muzitano, 2006)

USO DE PRODUTOS BIOATIVOSUSO DE PRODUTOS BIOATIVOSLeishmanioseLeishmaniose

Kalanchoe pinnata

Em estudo com o óleo de Copaifera multijuga

(óleo de copaíba) foi capaz de matar 100 % dos

parasitas de Trypanossoma cruzi. Testes

mostram-se promissores.

Extração do óleo de Copaifera multijuga

USO DE PRODUTOS BIOATIVOSUSO DE PRODUTOS BIOATIVOSDoença de ChagasDoença de Chagas

Fonte: Journal of etnopharmacology, 2007

Cephaelis ipecacuanha

Fármaco extraídos da ipecacuanha (Cephaelis

ipecacuanha), a emetina é base de vários

medicamentos para diarreia e amebíase.

A emetina é potente amebicida, utilizado durante

cinquenta anos contra a disenteria amebiana

(Lener et al., 1998)

USO DE PRODUTOS BIOATIVOSUSO DE PRODUTOS BIOATIVOSAmebíaseAmebíase

Bioinseticidas

Embrapa: bioinseticida à base de Bacillus sphaericus. Fonte: Agronet, 2004

Sphaerus SC

INPA: Larvicida à base de Bacillus thuringiensis.

Aplicado nos lagos (larva do mosquito).

Fnte: http://www.inpa.gob.br/en_evidencia.

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOMaláriaMalária

Predatismo

Insetos dos gêneros Telenomus e Ooencyrtus), formigas, micro-ácaros e

aranhas.

Fungos em inseto Telenomus

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICODoença de ChagasDoença de Chagas

Parasitismo

O fungo Beauveria bassiana infecta (Triatoma infestans)

Vetor da doença de chagas

Bactérias isoladas de barbeiros (Serratia marcescens)

que não carregam o T. cruzi podem ser usadas para

impedir que o microrganismo entre no barbeiro (Luz et al.,

1998).

T. cruzi infectado com

a bactéria Serratia

marcescens

Fonte: Garcia et al., 2010

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICODoença de ChagasDoença de Chagas

Biolarvicida a partir de substância encontrada em árvores tropicais nativa das

regiões Sul e Sudeste do Brasil.

A substância inibe o crescimento das larvas do vetor (Lutzomyia longipalpis)

80% das larvas alimentadas com a substância morreram antes do terceiro

estágio e não chegaram à fase adulta.

http://www.redevet.com.br/noticias/fiocruz.htm

Lutzomyia longipalpis

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOLeishmanioseLeishmaniose

Utilizando nematóides

Nematóide da família Steinernematidae

Mata os mosquitos antes que eles se reproduzam.

Utilizado como controle biológico do vetor da leishmaniose

em áreas endêmicas.

http://www.dognostic.com.br/noticias.php/

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOLeishmanioseLeishmaniose

Utilização de Tambaqui da Amazônia e

Tilápia Africana

Alimentam do caramujo hospedeiro das

larvas do Schistosoma.

Fonte: (Santos e Ribeiro, 2010)Tambaqui da Amazônia

Tilápia Africana

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOEsquistossomoseEsquistossomose

Bioinseticida

Bactéria B. thuringiensis - atividade larvicida contra

Aedes, Simulium, Culex e Mansonia; B. sphaericus

Controle de larvas

Produtos já disponíveis

(Skovmand & Bauduin,1997)

http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio38/pragas_urbanas.pdf

B. sphaericus

Culex

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOFilarioseFilariose

Parasitismo

Fungos: Paecilomyces lilacinus e Pochonia

chlamydosporia consideradas ovicidas, pois

apresentam colonização interna dos ovos

parasitados e por consequência seu

rompimento. Fonte: (Braga et al, 2008)

Paecilomyces lilacinus

Pochonia chlamydosporia

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOTeníaseTeníase

Parasitismo

Fungos: Duddingtonia flagrans,

Verticillium chlamydosporium e

Manacrosporium thaumasium

Atividade ovicida sobre os ovos de

Ascaris lumbricoides.

Fonte: (Braga et al, 2007)

Interação do fungo Verticillium

chlamydosporium com ovos de Ascaris

lumbricoides

CONTROLE BIOLÓGICOCONTROLE BIOLÓGICOAscaridíaseAscaridíase

• Instituto Oswaldo Cruz (IOC-Fiocruz) – Profº Elói Garcia

• Escola de Saúde Pública John Hopkins, nos EUA

• Universidade Federal de Goiás (UFG) – Profº Christian Luz

• Centro de Pesquisa René Rachou (Fiocruz-MG) – Profº  Marcelo Lorenzo

• Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) – Profº Alfredo Martins

• Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) – Profº Wilson Mayrink

• Depto. De Protozoologia/IOC (Fiocruz) – Profº Sergio Mendonça

• Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) – Profª Clarisa Palatnik de Sousa

• Depto de Parasitologia/ICB/UFMG – Profª Evaldo Nascimento

• NPPN/UFRJ – Profª Sonia Soares

• Laboratório de Imunofarmacologia (UFRJ) – Profª Bartira Rossi

PESQUISAS QUE ENVOLVEM A BIOTECNOLOGIA NO PESQUISAS QUE ENVOLVEM A BIOTECNOLOGIA NO COMBATE AS PARASITOSESCOMBATE AS PARASITOSES

COMO EVITAR PARASITOSESCOMO EVITAR PARASITOSES

CUIDADO COM OS ALIMENTOSCUIDADO COM OS ALIMENTOS

  

Fang W, et al., (2011). Development of transgenic fungi that kill human malaria Fang W, et al., (2011). Development of transgenic fungi that kill human malaria

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