PROGRAMA DEL CURSO DE ÁREA II (CBB-868) Coordinador: César Segura Créditos 4 (80 horas) Lugar: Laboratorio Malaria Nombre del curso: Aspectos Moleculares y Clínicos de la Malaria Profesores participantes: Amanda Maestre Silvia Blair Jaime Carmona Gabriel Bedoya Jairo Saez Luis C Burgos El grupo malaria se especializa en la vigilancia epidemiológica de la malaria y en el estudio de resistencia del parásito a las drogas antimaláricas en las poblaciones colombianas. Recientemente ha ingresado en el estudio de los mecanismos de acción de sustancias naturales con actividad antimalárica. Este curso ofrecido por el grupo malaria da a los estudiantes los conceptos y bases fundamentales para el estudio de la malaria desde una perspectiva integrada. Objetivo general Profundizar los conceptos biológicos, genéticos, inmunológicos, bioquímicos, epidemiológicos y clínicos de la malaria que permitan al estudiante una visión avanzada de la enfermedad. Objetivos específicos Analizar los aspectos biológicos del Plasmodium Analizar los aspectos genéticos del Plasmodium Analizar los aspectos inmunológicos del Plasmodium Analizar los aspectos bioquímicos del Plasmodium Analizar los aspectos epidemiológicos de la malaria Analizar los aspectos clínicos de la malaria Evaluación El 100% de la nota resultará de: Participación en clase 70% Examen final 30% Metodología Dado que los estudiantes ya tienen un conocimiento básico del tema. El curso será dictado por los estudiantes en forma de seminarios. Cada estudiante deberá preparar cada uno de los temas (ver contenido del curso), y el día de la clase se escogerá al azar el estudiante responsable del seminario, adicionalmente dos estudiantes lo acompañarán uno en calidad de secretario que tomará notas y presentará un informe escrito al profesor (esto no lo excluye de su participación en la discusión), el otro estudiante hará las veces de coordinador y se encargará de dirigir la discusión. La preparación de material audiovisual para la clase no hará parte de la nota. Horario: Todos los dias 1:00 pm a 5:00 pm Fechas de inicio Mayo 26 Contenido Introducción al parásito FECHA May 27 May 27 HORAS 4 4 May 28 4 May 29 4 TEMA Introducción: ciclo de vida Fase exoeritrocítica: Biología del esporozoito, infección hepática Fase intraeritrocítica: Biología del merozoito, invasión de glóbulos rojos, alteración de la superficie del glóbulo rojo Fase esporogónica: Biología del mosquito relación vector-parásito PROFESOR S. Blair S. Blair TEMA Genética del Plasmodium Genoma del Plasmodium Mecanismos moleculares y genéticos de la resistencia/susceptibilidad del parásito a los antimaláricos Aproximaciones al estudio de los determinantes genéticos de la respuesta a drogas en Plasmodium PROFESOR G. Bedoya C. Segura G. Bedoya A. Maestre C. Segura R. Valderrama Aspectos Genéticos FECHA May 30 Jun 3 Jun 4 Jun 5 HORAS 4 4 4 4 G. Bedoya Aspectos inmunológicos FECHA Jun 6 HORAS 4 Jun 9 4 Jun 10 4 TEMA Repuesta inmune innata, inmunidad adaptativa Antígenos maláricos, esporozoito, merozoito y gametocito, ligandos del parásito Estrategias en la invención de vacunas PROFESOR A. Maestre C Segura, A Maestre A. Maestre Aspectos Bioquímicos FECHA Jun 11 Horas 4 Jun 12 4 Jun 13 4 Jun 16 4 TEMA Interconexión metabólica y metabolismo de carbohidratos del Plasmodium Metabolismo de ácidos nucleicos, proteínas y lípidosdel Plasmodium Metabolismo redox y energético. Mecanismos de transporte del Plasmodium Relación estructura actividad de los antimaláricos PROFESOR LC. Burgos LC. Burgos LC. Burgos y C. Segura J. Saez Aspectos epidemiológicos y clínicos FECHA Jun 17 Jun 18 Jun 19 Jun 20 Jun 24 Horas 4 4 4 4 TEMA Epidemiología de la malaria Patogénesis y gravedad Respuesta parasitológica Control y tratamiento de la malaria FINAL PROFESOR J. Carmona A. Maestre S. Blair S. Blair Bibliografía Ciclo de vida Malaria Molecular and Clinical Aspects .Eds Matts Walghren and Peter Perlmann. Harwood Academic publishers 1999. Soo Han Y.m, Thompson J., Kafatos FC., and Barillas-Mury C. 2000. Molecular interactions between Anopheles stephensi midgut cell and Plasmodium berghei: the time bomb theory of okinete invasion of mosquitoes. EMBO J. 19(22): 6030-6040 Dyer M. and Day KP. 2000. Commitment to gametocytogenesis in Plasmodium falciparum Parasitology today. 16(2): 102-107 Paul REL., Brey PT and Robert V. 2002. Plasmodium sex determination and transmission to mosquitoes. Trends in parasitology 18(1): 32-38. Chrisophides GK., Zbodnov E., Barilla-Mury C., Birney FH., et al. 2002. Immunity related genes and gene families in Anopheles gambiae. Science 298: 159-165. Neusopeptides and peptide hormones in Anopheles gambiae. Riehle MA., Garczynski SF. Crim JW., Hill CA., and Brown MR. Science. 298: 172-175. Sinden RE. 1982. Gametocytogenesis of Plasmodium falciparum in vitro: an electron microscopy study. Parasitol. 84: 1-11. Bioquímica del Plasmodium Lang-Unnasch N., and Murphy D. A. 1998. Metabolic changes of the malaria parasite during the transition from the human to the mosquito host. Ann. Rev. Microbiol. 52: 561-590. Vercesi A. E.,Bernardes C.F., Hoffmann M. E., Gadelha F. R., and Docampo R. 1991. Digitonin permeabilization does not affect mitochondrial function and allows the determination of the mitochondrial membrane potential of Trypanosoma cruzy in situ. J. Biol. Chem. 266: 14431-14434. Uyemura S., Luo S., Moreno S. N., and Docampo R. 2000. Oxidative phosphorilation, Ca2+ transport, and fatty acid-induced uncoupling in malaria parasites mitochondria. J. Biol. Chem. 275: 9709-9715. Sherman I. W. 1979. Biochemistry of Plasmodium (malarial parasites). Microbiol. Rev. 43: 453-496. Krishna S., Webb R., and Woodrow C. 2001. Transport proteins of Plasmodium falciparum: defining the limits of metabolism. Int. J. Parasitol. 12: 1331-1342. Ansorge I., Benting J., Bhakdi S. Lingelbach K. 1996. Protein sorting in Plasmodium falciparum-infected red blood cells permeabilized with the pore-forming protein streptolysin O. Biochem. J. 315: 307-314. Parker MD., Hyde RJ., Yao SM., et al. 2000. Identification of a nucleoside/nucleobase transporter from Plasmodium falciparum, a novel target for anti-malarial chemotherapy Biochem. J. 349: 67-75 Kita K., Miyadera H., Saruta F., Miyoshi H. 2001. Parasite Mitochondria as a Target for Chemotherapy. Journal of Health Science, 47(3): 219–239. Mitamura T., and Palacpac NMQ. 2003. Lipid metabolism in Plasmodium falciparuminfected erythrocytes: possible new targets for malaria chemotherapy. Microb. Infect. In press. Whittam R., and Ager ME. 1965. The connexion between active transport and metabolism in erythrocytes. Biochem J. 97: 214-226. Staines HM., Clive EJ., and Kirk K. 2001. Perturbation of the pump-leak balance for Na1 and K1 in malaria-infected erythrocytes. Am J Physiol Cell Physiol 280: C1576– C1587. Parker MD., Hyde RJ., Yao SM., McRobert L., et al. 2000. Identification of a nucleoside/nucleobase transporter from Plasmodium falciparum, a novel target for antimalarial chemotherapy. Biochem. J. 349: 67-75. Sherman IW. 1966. Levels of oxidized and reduced pyrimidine nucleotides in avian malaria (Plasmodium falciparum). Am. J. Trop. Med. Hyg. 15: 814-817. Kanaani J., and Ginsburg H. 1989. Metabolic interconnection between the human malaria parasite Plasmodium falciparum and its host erythrocyte. J. Biol. Chem. 264: 3194-3199. Fairlamb AH. 2002. Metabolic pathway analysis in trypanosomes and malaria parasites. Phil Trans. R. Soc. Lond. B. 357: 101-107. Gonsalvez M. Garcia-Suarez S., and López-Alarcón L. 1978. Metabolic control of glycolysis in normal and tumor permeabilized cells. Cancer Res. 38: 142-148. Nagarajan K. 1968. Metabolism of Plasmodium berghei. I Krebs Cycle. Exp PArasitol. 22: 19-26. Roth E., Joulin V., Miwa S., et al. 1988. The use of enzymopathic human red cells in the study of malarial parasite glucose metabolism. Blood 71: 1408-1413. Genética y Genoma Gardner M.J., Hall N., Fung E., y col. 2002. Genome sequence of the human malaria parasite Plasmodium falciparum. Nature. 429: 498-511. Carlton J.M., Angiuoli S.V., Suh B.B. y otros.2002. Genome sequence and comparative analysis of the model rodent malaria parasite Plasmodium yoelii yoelii. Nature 419: 512-519. Florens L., y col. 2002. A proteomic view of the Plasmodium falciparum life cycle. Nature 419: 520-526 Conway DJ., Roper C., Oduola AM., et al., 1999. High recombination rate in natural populations of Plasmodium falciparum Proc Natl Acad Sci USA. 96: 4506-4511. Base de datos del genoma del Plasmodium http://www.Plasmodb.org Gille.C., Goede A., Schlötelburg C et al., 2003. A comprehensive view on proteasomal sequences: implications for the evolution of the proteasome. J. Mol. Biol. 326: 14371448. Lasonder E., Ishlhama Y., Anderson JS., et al., 2002. Analysis of the Plasmodium falciparum proteome by high-accuracy mass spectrometry. Nature. 419: 537-542. Paul. REL., Parker MJ., Walmsley M et al. 1995. Mating Patters in malaria parasites populations of Papua New Guinea. Science 269: 1709-1711. Aubouy A., Migot-Nabias F., and Deleron P. 2003. Polymorphis in two merozoite surface proteins of Plasmodium falciparum isolates from Gabon. Malaria J. 2: 12-18 Sinden R:E and Smalley ME. 1979. Gametocytogenesis of Plasmodium falciparum in vitro: the cell cycle. Parasitol. 79: 277-296. Kemp DJ., Thomson JK., Walliker D. and Corcoran LM. 1987. Molecular kariotype of Plasmodium falciparum: conserved linkage groups and expandable histidine-rich protein genes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 84: 7672-7676. Inmunología Malaguanera L and Musumeci S. 2002. The immune response to Plasmodium falciparum malaria. The Lancet infectious diseases.2: 472-478. Bannister L. and Mitchell G. 2003. The ins, outs and roundabouts of malaria. Trends in Parasitol. (in press) Plebanski M., Proudfoot O., Pouniotis D., et al. 2002. Immunogenetics and the design of Plasmodium falciparum vaccines for use in malaria-endemic populations. 110:295301. Carvalho LJM., Daniel-Ribeiro CT., and Goto H. 2002. Malaria vaccine: candidate antigens, mechanisms, constraints and prospects. Scan. J. Immunol. 56: 327-343. Millar LH., Baruch DI., March K., and Doumbo OK. 2002. The pathogenic basis of malaria. Nature 415: 673-679. Epidemiología, diagnóstico y control de la malaria. World Health Organization. Vector bionomics in the epidemiology and control of malaria. Part III The WHO south-east Asia region and the Western pacific region, vol II, Geneva 1996 Wongsrichanalai C., Pickard AL. Wersdorfer WH., and Meshinick SR. 2002. Epidemiology of drug-resistant malaria. The Lancet Infect Dis. 2:209-218. World Health Organization. Report No. WHO/CDS/RBM/2001.33, Geneva 2001. Richard Tren and Roger Bate. 2003. When politics kills Malaria and the DDT story. Institute of Economic Affairs, London. OPS, OMS. Evaluación de la eficacia terapéutica de los medicamentos para el tratamiento del paludismo por Plasmodium falciparum sin complicaciones en las Américas. Washington DC: OMS; 1998. Documento OPS/HCP/HCT/113/98. Ministerio de Salud de Colombia. Guía de atención clínica para el diagnóstico y tratamiento de la malaria. Santa Fé de Bogotá. Abril 1999. WHO. The use of antimalarial drugs. Report of WHO informal consultation. WHO/CDS/RBM/2001.33.