Revista Pan-Amazônica de Saúde

Apresentação

Use of Sapajus apella in the standardization of an experimental model for Schistosoma mansoni in neotropical primates

RESUMO OBJETIVO: Estabelecer e avaliar um modelo experimental com primatas neotropicais não humanos Sapajus apella para verificar métodos diagnósticos mais eficazes na detecção da esquistossomose, subsidiando novos estudos que auxiliam na cura e controle dessa doença. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados seis primatas adultos da espécie Sapajus apella, distribuídos randomicamente em dois grupos experimentais de igual número. Desses, três animais foram infectados por via intradérmica e três por via transcutânea, com suspensão de cercárias obtidas de caramujos Biomphalaria glabrata infectados naturalmente. Para acompanhamento da infecção, foram coletadas amostras de urina via sonda ou punção direta, com o animal anestesiado, e fezes diretamente das gaiolas. As amostras de urina foram examinadas pelo teste rápido de urina (point-of-care cathodic circulating antigen - POC-CCA) e as amostras de fezes por exames de sedimentação espontânea das fezes (HPJ) e Kato-Katz. RESULTADOS: O uso das vias transcutânea e intradérmica resultou na infecção de dois dos três animais avaliados (66,6%) em cada grupo experimental. O exame POC-CCA foi o primeiro a detectar positivos (21º dia), seguido dos exames de HPJ (35º dia) e Kato-Katz (42º dia). CONCLUSÃO: O modelo analisado apresenta-se viável para reprodução em diferentes estudos sobre esquistossomose mansônica, pois os animais responderam de maneira satisfatória à infecção em ambas as vias utilizadas, sendo possível verificar ainda a praticidade da via intradérmica quando comparada à transcutânea.

ABSTRACT OBJECTIVES: To establish and evaluate an experimental model with non-human neotropical primates Sapajus apella to verify more effective diagnostic methods in the detection of schistosomiasis, supporting new studies that help in the cure and control of this disease. MATERIALS AND METHODS: Six adult primates of the Sapajus apella species were used, randomly distributed in two experimental groups of equal number. Of these, three animals were infected intradermally and three transcutaneously, with suspension of cercariae obtained from naturally infected Biomphalaria glabrata snails. To monitor the infection, urine samples were collected via probe or direct puncture, with the anesthetized animal, and stool samples were collected directly from the cages. The urine samples were examined by the rapid urine test (point-of-care cathodic circulating antigen - POC-CCA) and the stool samples by tests of spontaneous stool sedimentation (HPJ) and Kato-Katz. RESULTS: The use of transcutaneous and intradermal routes resulted in the infection of two of the three animals evaluated (66.6%) in each experimental group. The POC-CCA test was the first to detect positives (21st day), followed by HPJ (35th day), and Kato-Katz (42nd day) tests. CONCLUSION: The model analyzed is viable for reproduction in different studies on schistosomiasis mansoni, as the animals responded satisfactorily to the infection in both routes used, making it possible to verify the practicality of the intradermal route when compared to the transcutaneous one.

Investigation of laterality in terms of hand preference and hand dominance in Sapajus apella primates

RESUMO OBJETIVO: Quantificar a variabilidade individual na lateralidade de primatas Sapajus apella, a fim de determinar a ocorrência de preferência e/ou dominância manual por meio de dois testes motores. MATERIAIS E MÉTODOS: Sete macacos machos adultos foram submetidos a sessões de habituação aos experimentadores e aparatos experimentais, seguidos de 20 sessões dos testes motores staircase e tabuleiro de Brinkman, que permitem medir as habilidades de alcance e pegada e a precisão dos movimentos em pinça. Parâmetros, como latência de retirada da primeira recompensa, uso de mão trocada, tempo para a retirada de todas as recompensas e perda da recompensa, foram coletados para cada mão individualmente. Análises da sequência de retirada das recompensas no tabuleiro de Brinkman foram realizadas para observação de estabelecimento de padrões motores. RESULTADOS: Foram observadas diferenças significativas entre os dados obtidos para as mãos direita e esquerda para todos os animais, com variações importantes na apresentação de preferência e dominância manuais, bem como alterações no padrão motor de realização do teste com indicativos de aprendizado induzido pelo mesmo. CONCLUSÃO: Os macacos apresentaram preferência manual na realização de tarefas motoras, com maior prevalência de preferência pelo lado direito, não havendo necessária correspondência entre preferência e dominância manual para cada animal.

ABSTRACT OBJECTIVE: To quantify individual variability in the laterality of Sapajus apella primates to determine the occurrence of hand preference and hand dominance, or both, through two motor tests. MATERIALS AND METHODS :Seven adult male monkeys were subjected to sessions of habituation to the experimenters and experimental apparatus, followed by 20 sessions of the staircase and Brinkman board motor tests, which allow the measurement of reach and grip skills, and the precision in the pincer grasp. Parameters such as withdrawal latency for the first reward, usage of switched hand, time to withdraw all rewards, and loss of the reward were collected for each hand individually. Sequence analysis of reward withdrawal on the Brinkman board was performed to observe the establishment of motor patterns. RESULTS: Significant differences were observed between the data obtained for the right and left hands for all animals, with important variations in manual preference and manual dominance, as well as changes in the motor pattern while performing the test with indications of learning induced by it. CONCLUSION: Monkeys showed a hand preference in performing motor tasks, with a higher prevalence of preference on the right side, with no correspondence between hand preference and hand dominance for each animal.

Analysis of positive reinforcement training for habituation of Sapajus apella in experimental apparatus

RESUMO OBJETIVO: Determinar o padrão de aprendizagem e as diferenças inter e intraindividuais observadas em treinamento para entrada voluntária e posicionamento de macacos Sapajus apella em aparato experimental (cadeira para primatas), bem como quantificar o tempo necessário para a obtenção dos resultados esperados. MATERIAIS E MÉTODOS: Participaram da pesquisa três macacos machos que foram submetidos a um período de dois meses de habituação aos experimentadores, seguido de sessões diárias de 20 min de treinamento por condicionamento operante, com o emprego das técnicas de clicker e reforçamento positivo por meio de recompensas comestíveis, pelo período de quatro meses. As sessões foram gravadas para posterior análise de parâmetros temporais e de frequência de apresentação dos comportamentos desejados. RESULTADOS: Análises interindividuais revelaram diferenças significativas na comparação dos escores obtidos para cada animal nas latências e frequências de apresentação dos comportamentos desejados. Análises intraindividuais comparando diferentes janelas temporais ao longo do período de treinamento revelaram diferenças significativas de desempenho dos animais nos diferentes períodos, refletidos nas curvas de aprendizado individuais que demonstraram alcance de platô para diferentes parâmetros comportamentais para cada animal. CONCLUSÃO: O reforço positivo se mostrou eficaz no treinamento para posicionamento na cadeira para primatas. Possivelmente, fatores individuais influenciaram de forma significativa os padrões de aprendizagem. A aplicação de técnicas de reforçamento positivo influencia positivamente a relação humano-primata e o bem-estar desses animais experimentais, apesar da necessidade de disposição de tempo para o alcance dos padrões comportamentais desejados, constituindo assim uma importante técnica de refinamento e manejo de primatas.

ABSTRACT OBJECTIVE: To determine the learning pattern and the inter and intraindividual differences observed in training for voluntary entry and positioning of Sapajus apella monkeys in an experimental apparatus (chair for primates), as well as to quantify the necessary time to obtain the expected results. MATERIALS AND METHODS: Three male monkeys underwent a two months period of habituation to the experimenters, followed by daily operant conditioning training sessions using the clicker technique and positive reinforcement through edible rewards, with daily training sessions of 20 min for a period of four months. The sessions were recorded for later analysis of temporal parameters and frequency of presentation of the desired behaviors. RESULTS: Interindividual analysis revealed significant differences in the comparison of the obtained scores for each animal in the latencies and frequencies of presentation of the desired behaviors. Intraindividual analysis comparing different time windows over the training period revealed significant contrast in the animals' performances within distinct periods, reflected in the individual learning curves that reached a plateau for different behavioral parameters for each animal. CONCLUSION: The use of positive reinforcement proved to be effective in training for positioning in the chair for primates. Possibly, individual factors significantly influenced learning patterns. The application of positive reinforcement techniques positively affects the human-primate relationship, influences the well-being of animals and, despite the need for time to reach the desired behavioral patterns, it is an important technique of refinement and animal management.

Jejunal injuries in captive marmosets affected by chronic wasting disease

ABSTRACT INTRODUCTION: Wasting marmoset syndrome affects the Callitrichidae family reared in captivity, characterized by progressive muscle-weakening and wasting conditions. It has been one of the main causes of death in primates of this genus. OBJECTIVE: To evaluate the existence of histopathological and ultrastructural alterations in jejunal of marmosets that presented a clinical history of the progressive wasting disease in relation to healthy animals. MATERIALS AND METHODS: Jejunal biopsies of seven marmosets were performed: five of them, two specimens of Callithrix jacchus and three Callithrix penicillata, were affected by clinical signs of progressive weight loss and muscle weakness; and two healthy animals, one of each cited species, were used as control animals. RESULTS: Marmosets with a clinical history of progressive weight loss presented jejunal villus atrophy with a flattened surface; also the goblet cells were scarce and barely functional compared to the control animals. CONCLUSION: These changes can cause malabsorption of nutrients and promote the progressive weight loss of callitrichids.

RESUMO INTRODUÇÃO: A síndrome do emagrecimento progressivo afeta a família Callitrichidae criada em cativeiro, caracterizada por emagrecimento progressivo e enfraquecimento muscular, tendo sido uma das principais causas de morte em primatas desse gênero. OBJETIVO: Avaliar a existência de alterações histopatológicas e ultraestruturais do jejuno dos primatas que apresentavam história clínica da síndrome do emagrecimento progressivo em relação aos animais saudáveis. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram realizadas biópsias jejunais em sete saguis: cinco deles, dois Callithrix jacchus e três Callithrix penicillata, afetados por sinais clínicos de perda progressiva de peso e fraqueza muscular; e dois animais saudáveis, um de cada espécie citada, usados como animais controle. RESULTADOS: Animais com histórico clínico de perda progressiva de peso apresentaram atrofia das vilosidades do jejuno com superfície achatada; além disso, as células caliciformes eram escassas e pouco funcionais comparadas às dos animais controle. CONCLUSÃO: Essas mudanças podem causar má absorção de nutrientes e promover a perda progressiva de peso de calitriquídeos.

Sapajus apella as a model for the development of novel therapeutic approaches for Parkinson's disease

ABSTRACT Parkinson's disease (PD) is one of the most important research challenges nowadays. In the past five decades, no significant changes in the elucidation of the whole pathophysiology and therapeutic scenario for PD were found, and possible strategies to stop, reverse or cure the disease seem to be on a far horizon. Historically, the most relevant advances in therapeutics for PD were reached using nonhuman primate (NHP) models. They are considered invaluable models for studies on new therapeutic strategies, due to their unquestionable validity to evaluate the efficiency, reliability, and safety for human use. However, NHP species choice may affect research outcomes and must be evaluated with careful consideration of the trade-offs between convenience, costs, scientific relevance, and clinical predictivity. Sapajus apella is a New World monkey species with prominent characteristics as a model for research on the brain and behavior bearing on the human condition, especially regarding the complex features clinically relevant in PD. Among the New World primates, Sapajus apella monkeys more closely resemble humans in several relevant aspects for investigations in PD than other species that are most used for such purposes. This paper discusses the relevance of Sapajus apella monkeys as model to study and develop new therapeutic approaches for PD based on phylogenetic characteristics, telencephalization coefficient, anatomic structures and pathways, genetic features, immune responses, cognitive abilities, and behavioral repertoires.

RESUMO A doença de Parkinson (DP) é um dos desafios de pesquisa mais importantes da atualidade. Nas últimas cinco décadas, não foram observadas mudanças significativas na elucidação da fisiopatologia e no cenário terapêutico da DP, e o desenvolvimento de possíveis estratégias para interromper, reverter ou curar a doença parecem estar em um horizonte distante. Historicamente, os avanços mais relevantes na terapêutica para DP foram alcançados usando modelos primatas não humanos (PNH). Estes são considerados modelos de valor inestimável para estudos de novas estratégias terapêuticas, devido à sua validade indiscutível para avaliar a eficácia, confiabilidade e segurança para uso humano. No entanto, a escolha da espécie de PNH pode afetar os resultados da pesquisa e deve ser avaliada levando em consideração o balanço entre conveniência, custos, relevância científica e previsibilidade clínica. Sapajus apella é uma espécie de macaco do Novo Mundo com características proeminentes como modelo para pesquisas sobre o cérebro e o comportamento relacionados à condição humana, especialmente às características complexas que são clinicamente relevantes na DP. Entre os primatas do Novo Mundo, os macacos Sapajus apella se assemelham mais aos humanos em vários aspectos relevantes para investigações em DP do que outras espécies mais comumente usadas para tais fins. Este artigo discute a relevância dos macacos Sapajus apella como modelo para estudar e desenvolver novas abordagens terapêuticas para DP baseadas em características filogenéticas, coeficiente de telencefalização, estruturas e vias anatômicas, características genéticas, respostas imunológicas, habilidades cognitivas e repertórios comportamentais.

Neotropical primate models for malaria research: 25 years of collaboration between Laboratory of Malaria Research (IOC, Fiocruz) and Centro Nacional de Primatas (IEC, SVS)

RESUMO A malária continua sendo um dos principais problemas globais de saúde pública, sendo responsável pela morte de 409.000 pessoas anualmente, principalmente devido à infecção por Plasmodium falciparum. Assim, o desenvolvimento de uma vacina tem sido uma das prioridades de pesquisa para o enfrentamento desse problema. Não existe vacina licenciada contra a malária e, embora mais de 30 antígenos tenham sido identificados como candidatos vacinais, nenhum deles gerou uma perspectiva sólida de que uma vacina possa estar disponível nos próximos anos. Torna-se fundamental a pesquisa de candidatos vacinais mais imunogênicos, eficazes e seguros. Os primatas neotropicais dos gêneros Saimiri e Aotus são os modelos recomendados para estudos experimentais em malária, visto que podem ser infectados por plasmódios humanos. O Laboratório de Pesquisa em Malária (LabMal) da Fundação Oswaldo Cruz estuda os mecanismos de defesa e doença na malária e utiliza os modelos Saimiri e Aotus para a avaliação pré-clínica de antígenos candidatos à vacina e estudos de mecanismos de aquisição de imunidade e fisiopatogenia da malária. Para a realização dos estudos, o LabMal estabeleceu uma parceria com o Centro Nacional de Primatas (CENP) do Instituto Evandro Chagas, que resultou na ampliação das colônias de Saimiri sciureus, colocando o CENP entre as raras instituições no mundo que dispõem desse recurso para pesquisa. O presente trabalho é um retrospecto dos resultados obtidos durante 25 anos de parceria entre o LabMal e o CENP na utilização de primatas Saimiri e Aotus como modelos de estudo para pesquisa e desenvolvimento de uma vacina antimalárica.

ABSTRACT Malaria remains a significant public health problem and, responsible for 409,000 deaths annually, mainly due to infection by Plasmodium falciparum. Thus, the development of an effective vaccine has been a research priority to address the problem. There is no licensed vaccine, and although more than 30 antigens have been identified as candidates, none of them has yet generated a solid prospect that an effective vaccine may be available in the coming years. Therefore, it is essential to search for new, more immunogenic, more effective and safer vaccine candidates. The neotropical, non-human primates (NHP) of the genera Saimiri and Aotus are recommended as experimental models for the study of human malaria because these animals can be infected with the Plasmodium that infect humans. The Laboratory of Malaria Research (LabMal, Fiocruz) studies the mechanisms of defense and disease in malaria and uses the Saimiri and Aotus experimental models for preclinical evaluation of antimalarial vaccine candidates and for conducting studies of immunity acquisition mechanisms and physiopathogenesis of malaria. To carry out the studies, LabMal established a partnership with the Centro Nacional de Primatas (CENP) of the Instituto Evandro Chagas, which resulted in the expansion of Saimiri sciureus colonies, placing CENP among the few institutions in the world that have this resource for malaria research. The present paper is a retrospective of the results obtained during 25 years of partnership between LabMal and CENP in the use of Saimiri and Aotus as study models for research and development of an antimalarial vaccine.

AGRADECIMENTO AOS REVISORES