Slide sem t

1
USO DA BIOTECNOLOGIA NO 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
2
PRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEM
Protozooses

• Doença de chagasAgente etiológico Trypanosoma
  cruzi
• Malária Agente etiológico predominante no
  Brasil Plasmodium falciparum
• Leishmaniose Agente etiológico Leishmania
  braziliensis

3
PRINCIPAIS PARASITOSES QUE ACOMETEM O HOMEM
Helmintoses
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
4
BIOTECNOLOGIA NO COMBATE DE PARASITOSES

• 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

5
VACINAS RECOMBINANTES
Malária

• 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

Fonte Revista Istoé, Out. 2011
6
VACINAS RECOMBINANTES
Malária
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.

7
VACINAS RECOMBINANTES
Leishmaniose
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
8
VACINAS RECOMBINANTES
Esquistossomose
Vacina Anti-helmíntico bivalente (Butantã/Fiocruz)

• Primeira vacina de combate à esquistossomose
• Proteína SM 14 3 antígenosfase 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)

9
TÉCNICAS DE TRANSGENIA
Malária

• 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
10


TÉCNICAS DE TRANSGENIA
Malária

• 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

11
TÉCNICAS DE TRANSGENIA
Malária

• 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
12
PRODUÇÃO DE FÁRMACOS
Malária
Fármaco Artesunato-lumefantrina (Coartem,
Riamet)

• 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)
  

13
USO DE PRODUTOS BIOATIVOS
Leishmaniose

• 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)

14
USO DE PRODUTOS BIOATIVOS
Doença de Chagas

• 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
Fonte Journal of etnopharmacology, 2007
15
USO DE PRODUTOS BIOATIVOS
Amebíase

• 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)

16
CONTROLE BIOLÓGICO
Malária

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

• INPA Larvicida à base de Bacillus thuringiensis.
• Aplicado nos lagos (larva do mosquito).
• Fnte http//www.inpa.gob.br/en_evidencia.

Sphaerus SC
17
CONTROLE BIOLÓGICO
Doença de Chagas

• Predatismo
• Insetos dos gêneros Telenomus e Ooencyrtus),
  formigas, micro-ácaros e aranhas.

Fungos em inseto
Telenomus
18
CONTROLE BIOLÓGICO
Doença 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).

19
CONTROLE BIOLÓGICO
Leishmaniose

• 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
20
CONTROLE BIOLÓGICO
Leishmaniose

• 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/

21
CONTROLE BIOLÓGICO
Esquistossomose

• 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
22
CONTROLE BIOLÓGICO
Filariose

• 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/prag
  as_urbanas.pdf

B. sphaericus
Culex
23
CONTROLE BIOLÓGICO
Teníase

• 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
24
CONTROLE BIOLÓGICO
Ascaridíase

• 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
25
PESQUISAS QUE ENVOLVEM A BIOTECNOLOGIA NO COMBATE
AS PARASITOSES

• 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

26
COMO EVITAR PARASITOSES
27
CUIDADO COM OS ALIMENTOS
28

•  
• Fang W, et al., (2011). Development of transgenic
  fungi that kill human malaria parasites in
  mosquitoes. Science 331 (6020), 1074-7
• Porhtil, A.M. (2004) Triagem de plantas nativas
  do Amazonia, que tenham atividade larvicida
  contra o Aedes Aegypti. ACTA Amazônica (Revista
  Inpa). Vol 34 (1) p. 97-105
• Garcia, E. S. et al., (2010) Immune homeostasis
  to microorganisms in the guts of triatomines
  (Reduviidae) - A Review. Mem Inst Oswaldo Cruz,
  Vol. 105(5) 605-610.
• Bern, C. et al., (2007) Evaluation and Treatment
  of Chagas Disease in the United States A
  Systematic Review. JAMA, Vol 298, No. 18.
• Barsoum RS et al. (2006) Parasitic infections in
  transplant recipients. Nat Clin Pract Neprol nº.
  2, p. 490-503.
• The RTS,S Clinical Trials Partnership. First
  results of phase 3 trial of RTS,S/AS01 malaria
  vaccine in African children. N Engl J Med 2011.
• Fang, W. et al., (2011) Development of
  Transgenic Fungi That Kill Human Malaria
  Parasites in Mosquitoes. Science. Vol. 331 no.
  6020 pp. 1074-1077