TRYPANOSOMA [HERPETOSOMA) RANGELI TEJERA, 1920. INTRACELLULAR
AMASTIGOTE STAGES OF REPRODUCTION IN WHITE MICE
Servio URDANETA-MORALES & Felix TEJERO
S U M M A R Y T h e m e t h o d , s i t e , a n d s t a g e o f m u l t i p l i c a t i o n o f T r y p a n o s o m a ( H e r p e t o s o m a ) r a n g e l i T e j e r a , 1920 h a s n o t h i t h e r t o b e e n k n o w n . "We h a v e n o w o b s e r v e d m a n y i n t r a c e l l u l a r n e s t s o r p s e u d o c y s t s , c o n t a i n i n g a m a s t i g o t e s a n d t r y p o m a s t i g o t e s o f t h i s p a r a s i t e i n t h e h e a r t , l i v e r , a n d s p l e e n o f s u c k l i n g ( 5 . 0 g ) m a l e w h i t e m i c e ( N M R I s t r a i n ) i n o c u l a t e d i . p . w i t h 9 x 104 m e t a t r y p o m a s t i g o t e s / g b o d y w e i g h t f r o m a 1 2 - d a y - o l d c u l t u r e o f t h e " D o g - 8 2 " s t r a i n o f T . r a n g e l i . A t t h e p e a k o f p a r a s i t e m i a ( 1 . 9 x 106 t r y p o m a s t i g o t e s / m l b l o o d , 3 d a y s p o s t - i n o c u l a t i o n ) v a r i o u s t i s s u e s w e r e t a k e n f o r s e c t i o n i n g a n d s t a i n i n g . T h e h e a r t w a s m o s t i n t e n s e l y p a r a s i t i z e d . T h e a m a s t i g o t e s w e r e r o u n d e d o r e l l i p s o i d a l , w i t h a r o u n d e d n u c l e u s a n d t h e k i n e t o p l a s t i n t h e f o r m o f a s t r a i g h t o r c u r v e d b a r ; t h e a v e r a g e m a x i m u m d i a m e t e r o f 50 m e a s u r e d a m a s t i g o t e s w a s 4.2 p. B i n a r y f i s s i o n w a s s e e n i n t h e n u c l e u s a n d k i n e t o p l a s t o f s o m e a m a s t i g o t e s ; n o b l o o d t r y p o m a s t i g o t e s w e r e s e e n in d i v i s i o n . T h e a b o v e c h a r a c t e r i s t i c s , a s w e l l a s t h e l o c a t i o n o f t h e p s e u d o c y s t s i n t h e t i s s u e s , a r e s i m i l a r t o T . c r u z i . C o m p a r i s o n o f t h e s e re s u l t s w i t h t h o s e r e p o r t e d f o r o t h e r H e r p e t o s o m a s u g g e s t s t u d y o f t h e t a x o n o m i c p o s i t i o n o f T . r a n g e l i . K E Y W O R D S : T r y p a n o s o m a ( H e r p e t o s o m a ) r a n g e l i : E x p e r i m e n t a l i n f e c t i o n — w h i t e m i c e . I n t r a c e l l u l a r a m a s t i g o t e s t a g e s o f r e p r o d u c t i o n — h e a r t — l i v e r — s p l e e n I N T R O D U C T I O N S i n c e i t s d i s c o v e r y b y T E J E R A1 5, m a n y f r u i t l e s s a t t e m p t s h a v e b e e n m a d e t o f i n d t h e s i t e a n d r e p r o d u c t i v e m e c h a n i s m o f T r y p a n o s o m a ( H e r p e t o s o m a ) r a n g e l i T e j e r a , 1920 i n m a m m a l s ( H O A R E8) . O u r u s e o f a m o u s e m o d e l ( U R D A N E T A - M O R A L E S & T E J E R O 1 7) f o r o b t a i n i n g h i g h p a r a s i t e m i a s h a s e n a b l e d u s t o f i n d i n t r a c e l l u l a r a m a s t i g o t e s m u l t i p l y i n g i n v a r i o u s o r g a n s . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S T h e d e t a i l s o f t h e " D o g 8 2 " s t r a i n o f T r v n a -n o s o m a r a -n g e l i u s e d h a v e a l r e a d y b e e -n d e s c r i b e d ( U R D A N E T A - M O R A L E S & T E J E R O1 7) . T h e s t r a i n h a s b e e n c l e a r l y d i s t i n g u i s h e d f r o m T . c r u z i b y : m o r p h o l o g y , l o c o m o t o r m o v e m e n t s , c o u r s e o f p a r a s i t e m i a , i n v a s i o n o f t h e h e m o -l y m p h a n d s a -l i v a r y g -l a n d s o f t r i a t o m i d s , a n d l a c k o f a b i l i t y o f t h e p a r a s i t e s t o c o n f e r i m m u n i t y a g a i n s t s u b s e q u e n t i n f e c t i o n b y T . c r u z i . O n t h e o t h e r h a n d , a b i o c h e m i c a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f t h e " D o g - 8 2 " s t r a i n w a s c a r r i e d o u t u s i n g a d e t a i l e d c o m p a r i s o n o f t h e m o l e c u l a r a n d k i n e t i c p r o p e r t i e s o f t h e n e u r a m i n i d a s e p r e s e n t i n t h e p a r a s i t e s u r f a c e a n d r e l e a s e d t o t h e c u l t u r e m e d i u m . T h e m o l e c u l a r w e i g h t , s u b s t r a t e s p e c i f i c i t y , a n d s p e c i f i c a c t i v i t y o f t h e
Instituto de Zoologia Tropical. Facultad de Ciencias Universidad Central de Venezuela. Apartado 47058 — Caracas 1041-A. Venezuela.
" D o g - 8 2 " s t r a i n e n z y m e w a s i d e n t i c a l t o t h a t o f 2 b o n a - f i d e T . rangeli s t r a i n s a n d d i f f e r e d c o m p l e t e l y f r o m t h a t p r e s e n t i n c l o n e d a n d u n c l o n -e d T . c r u z i s t r a i n s m a i n t a i n -e d i n o u r l a b o r a t o r y ( U R B I N A , p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n2) . Fur t h e r m o r e , m i c e w e r e i n o c u l a t e d i . p . w i t h t h e " Y " s t r a i n o f T c r u z i i n b l o o d f r o m m i c e i n w h i c h t h e s t r a i n h a d b e e n m a i n t a i n e d . O n D a y 7. w h e n the p a r a s i t e m i a o f T . c r u z i h a d r e a c h e d its p e a k , t h e s a m e m i c e w e r e i n o c u l a t e d i . p . w i t h T . r a n g e l i f r o m c u l t u r e . B l o o d s m e a r s t a k e n 2 d a y s l a t e r s h o w e d c l e a r l y d i s t i n g u i s h a b l e try-p o m a s t i g o t e f o r m s o f b o t h T . c r u z i a n d T . ran g e d E i g h t 5 . 0 g s u c k l i n g m a l e m i c e ( N M R I s t r a i n ) w e r e i n o c u l a t e d i . p , w i t h 1.5 x 1 06 fla-g e l t a t e s / fla-g b o d y w e i fla-g h t f r o m a 12 day old c u l t u r e i n L I T m e d i u m . S i x p e r c e n t o f t h e flagel l a t e s w e r e m e t a t r y p o m a s t i g o t e s , t h u s e a c h m o u s e w a s i n o c u l a t e d w i t h 9 x 10* m e t a c y c l i c f o r m s / g b o d y w e i g h t . P a r a s i t e m i a w a s c h e c k e d a f t e r 24 h r a n d t h e n c e f o r t h d a i l y a s a l r e a d y d e s c r i b e d . T w o m i c e w e r e k i l l e d b y c e r v i c a l d i s l o c a t i o n a t the p e a k o f p a r a s i t e m i a o n t h e t h i r d d a y a n d the h e a r t , l i v e r , s p l e e n , l u n g s , f e m o r a l b o n e m a r r o w , m u s c l e , c a r t i l a g e , s t e r n a ! b o n e m a r r o w , a n d k i d n e y s w e r e t a k e n t o b e f i x e d In 1 0 % f o r m o l . i m b e d d e d In p a r a f f i n , a n d c u t i n t o 5 it s e r i a l l o n g i t u d i n a l s e c t i o n s w h i c h w e r e s t a i n e d w i t h h e m a t o x y l i n - e o s i n . M l c r o p h o t o g r a p h s w e r e t a k e n a s a l r e a d y d e s c r i b e d . T h e g r e a t e s t d i a m e t e r s o f t h e i n t r a c e l l u l a r a m a s t i g o -t e s w e r e m e a s u r e d i n 50 e x a m p l e s w i -t h a n o c u l a r m i c r o m e t e r u n d e r o i l i m m e r s i o n ( 1 0 0 0 X V
RESULTS
P a r a s i t e m i a s o f 1.8 x 1 06 t r y p o m a s t i g o t e s / m l b l o o d w e r e o b s e r v e d a s e a r l y a s 24 h r p o s t -i n o c u l a t -i o n ( P -i g . 1 ) , b e -i n g m a -i n t a -i n e d u p t o t h e t h i r d d a y . w h e n t h e o r g a n s w e r e t a k e n . N o b l o o d f l a g e l l a t e s w e r e s e e n t o b e in d i v i s i o n . N e s t s o r p s e u d o c y s t s o f i n t r a c e l l u l a r a m a s t i g o -t e s a n d -t r y p o m a s -t i g o -t e s ( F i g s . 2-8) w e r e s e e n in t h e h e a r t , l i v e r , a n d s p l e e n s e c t i o n s . T h e h e a r t w a s n o t i c e a b l y m o r e i n t e n s e l y p a r a s i t i z e d i n a d i s s e m i n a t e d f a s h i o n T h e a v e r a g e m a x i m u m d i a m e t e r o f t h e 50 m e a s u r e d a m a s t i g o -t e s w a s 4 . 2 p . T h e y w e r e o v o i d , e l l i p s o i d , o r r o u n d e d , w i t h a l a r g e r o u n d e d n u c l e u s , a n d t h e k i n e t o p l a s t a p p e a r i n g In t h e f o r m o f a s t r a i g h t o r c u r v e d b a r S e v e r a l a m a s t i g o t e s w e r e s e e n w i t h n u c l e i a n d k i n e t o p l a s t s i n b i n a ry f i s s i o n . T h e o t h e r s i x e x p e r i m e n t a l a n i m a l s d e v e l o p e d c h r o n i c i n f e c t i o n s a n d d i d n o t d i e . D I S C U S S I O N T. r a n g e l i c a u s e s t r y p a n o s o m i a s e s i n m a n a n d in o t h e r m a m m a l s i n t h e N e o t r o p i c a l re g i o n ( P I F A N O " ) . I n 1936, D e L e o n ( P I F A N Ou> d e s c r i b e d t h e f i r s t h u m a n c a s e s , r e p o r t i n g b l o o d f o r m s i n d i v i s i o n (ZELErX>Nw) a n d s u g g e s t-i n g t h -i s a s t h e n o r m a l m o d e o f r e p r o d u c t -i o n -i n t h e v e r t e b r a t e h o s t . H o w e v e r , m o s t w o r k e r s h a v e n o t f o u n d d i v i d i n g f o r m s i n b l o o d ( P I -F A N O1 3; D ' A L E S S A N D R O3; A N E Z 0 n o r i n tis-s u e tis-s (HEBBIGSANDBEUTER7; P I F A N O * * ) al-t h o u g h b l o o d al-t r y p o m a s al-t i g o al-t e s i n a p r e d i v i s i o n s t a g e h a v e b e e n o b s e r v e d b y G R E W A L5 a n d T O B I E1 6. M O L Y N E U X1 1, s t u d y i n g T . r a n g e l i i n f e c t i o n s o f m a m m a l i a n c e l l c u l t u r e s at 37 C , d e d u c e d t h a t t h e p a r a s i t e p r o b a b l y m u l t i p l i e d e x t r a c e l l u l a r l y b y b i n a r y f i s s i o n o f t r y p o m a s t i -g o t e s i n t h e m a m m a l . F o r m s i n d i v i s i o n f o u n d i n c e r t a i n v i s c e r a o f e x p e r i m e n t a l h o s t s b y D E A -N E4 a n d A t t E Z i s e e m e d t o i n d i c a t e a n i n i t i a l r e p r o d u c t i v e p h a s e . B E N A V I D E S & K U H N ( c i -t e d b y G R O G L & K U H N * ) h a v e f o u n d -t h a -t t h e r e i s a p o s s i b i l i t y t h a t T . r a n g e l i h a s a n in-t r a c e l l u l a r s in-t a g e i n m a m m a l s . I n t h e s u b g e n u s H e r p e t o s o m a , f o r m s i n di-v i s i o n i n t i s s u e s a n d di-v i s c e r a l c a p i l l a r i e s h a di-v e b e e n r e p o r t e d f o r T . e v o t o m y s , T . n a b i a s l , T . m i c r o t i , T . z a p i , a n d T . x e r i ( H O A R E8; M O L Y -N E U X 1 2; M A R I N K E L L E & A B D A L L A ">>. W e h a v e f o u n d , i n e x p e r i m e n t a l l y i n f e c t e d s u c k l i n g w h i t e m i c e , n u m e r o u s i n t r a c e l l u l a r a m a s t i g o t e s a n d t r y p o m a s t i g o t e s o f T . r a n g e l i i n p s e u d o c y s t s i n t h e h e a r t , l i v e r , a n d s p l e e n . I n all t h e s e o r g a n s t h e m o r p h o l o g y a n d p l a c e -m e n t o f t h e n e s t s i n t i s s u e s , a s w e l l a s o f t h e p a r a s i t e s i n t h e p s e u d o c y s t s , w e r e s i m i l a r t o t h o s e o f T . c r u z i , a s d e s c r i b e d b y V I A N N A " a n d K O B E R L E9. T h e f i n d i n g t h a t t h e m u l t i p l i c a t i o n o f T . r a n g e l i i n t h e m a m m a l i a n h o s t i s i n t h e a m a s -t i g o -t e s -t a g e a n d i s i n -t r a c e l l u l a r , i n c o n -t r a s -t -t o t h e t i s s u e o r b l o o d m u l t i p l i c a t i o n o f t h e o t h e r m e m b e r s o f t h e s u b g e n u s H e r p e t o s o m a t h a t h a v e b e e n s t u d i e d ( H O A R E8) s u g g e s t s s t u d y o f T . r a n g e l i f r o m a t a x o n o m i c p o i n t o f v i e w , p o s s i b l y l e a d i n g t o a r e d e f i n i t i o n o f t h e s u b -g e n u s . R E S U M E N T r y p a n o s o m a ( H e r p e t o s o m a ) rangeli Tejera, 1920: Hallazgo d e estadios amastigotes c o n
re-producción intracelular en ratones albinos
E l m é t o d o , s i t i o y e s t a d i o d e m u l t i p l i c a c i ó n d e T r y p a n o s o m a ( H e r p e t o s o m a ) r a n g e l i T e j e r a , 1920 n o h a b í a s i d o d e t e r m i n a d o h a s t a a h o r a . N o s o t r o s h e m o s o b s e r v a d o n u m e r o s o s n i d o s o p s e u d o q u i s t e s i n t r a c e l u l a r e s q u e c o n t i e n e n a m a s t i g o t e s y t r i p o m a s t i g o t e s d e e s t e p a r á s i t o e n e l c o r a z ó n , h í g a d o y b a z o d e r a t o n e s a l b i n o s m a c h o s d e 5,0 g d e p e s o ( c e p a N M R I ) i n o -c u l a d o s p o r v í a i . p . -c o n 9,0 x 1 04 m e t a t r i p o ¬ m a s t i g o t e s / g d e r e p i q u e d e 12 d í a s e n m e d i o L I T , c e p a " P e r r o 8 2 " . E n e l p i c o d e l a p a r a -s i t e m i a (1,9 x 1 06 t r i p o m a s t i g o t e s / m l d e s a n g r e , 3 d í a s p o s t - i n o c u l a c i ó n ) f u e r o n r e t i r a d o s v a r i o s ó r g a n o s p a r a s e c c i o n a r y t e ñ i r c o n h e m a t o x i l i ¬ n a e o s i n a . E l c o r a z ó n f u e e l ó r g a n o m a s i n t e n s a m e n t e p a r a s i t a d o . L o s a m a s t i g o t e s s o n r e -d o n -d e a -d o s y o v a l a -d o s , c o n n ú c l e o r e -d o n -d e a -d o y k i n e t o p l a s t o e n f o r m a d e b a r r a r e c t a o c u r v a ; e l p r o m e d i o d e l d i á m e t r o m á x i m o d e 50 a m a s -t i g o -t e s m e d i d o s f u e d e 4,2 m. F u e o b s e r v a d a fi-s i ó n b i n a r i a e n e l n ú c l e o y k i n e t o p l a fi-s t o d e al-g u n o s a m a s t i al-g o t e s ; n o f u e v i s t a d i v i s i ó n e n los t r i p o m a s t i g o t e s s a n g u í c o l a s . L a s c a r a c t e r í s t i -c a s a n t e r i o r e s , a s í -c o m o t a m b i é n l a l o -c a l i z a -c i ó n d e l o s p s e u d o q u i s t e s e n l o s t e j i d o s , s o n s i m i l a r e s a T . c r u z i . L a c o m p a r a c i ó n d e e s t o s r e s u l t a d o s c o n l o s r e p o r t a d o s p a r a o t r o s H e r p e t o s o m a s u g i e r e e l e s t u d i o d e l a p o s i c i ó n t a x o -n ó m i c a d e T . r a -n g e l i . A C K N O W L E D G E M E N T S T h e A u t h o r s w i s h t o t h a n k M r . I a n M c L u r e f o r t e c h n i c a l a s s i s t a n c e a n d t h e E n g l i s h t r a n s -l a t i o n ; M r s . N u r i a T e j e r o f o r p r e p a r i n g t h e g r a p h ; M r s . C a r m e n E . B e r m u d e z f o r h i s t o l o g i c a l p r e p a r a t i o n s ; D r . C e c i l i a S c o r z a f o r f e r t i l e d i s c u s s i o n ; t h e C o n s e j o d e D e s a r r o l l o C i e n -t í f i c o y H u m a n í s -t i c o d e l a U n i v e r s i d a d C e n -t r a l d e V e n e z u e l a ( P r o j e c t N o . C 0 5 . 4 / 8 1 ) f o r f i n a n c i a l s u p p o r t . S p e c i a l t h a n k s a r e d u e t o D r . N e s t o r A ñ e z ( U n i v e r s i d a d d e L o s A n d e s , V e n e z u e l a ) f o r s u p p l y i n g u s w i t h t h e s t r a i n f o r t h e p a -r a s i t e . REFERENCES
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