Avaliação parasitológica, molecular e clínica como fatores determinantes na escolha do melhor modelo experimental de Mus musculus para o estudo da giardíase humana

Abstract

Resumo: O camundongo é o modelo experimental mais utilizado na pesquisa científica em função da semelhança fisiológica com os seres humanos, porém em relação a Giardia duodenalis ainda não se tem clareza sobre qual melhor modelo animal experimental a se utilizar. Nesse trabalho foi proposto verificar qual o melhor modelo experimental murino para estudo da giardíase humana. Cento e cinquenta camundongos (Mus musculus) foram divididos em grupos de 50 para cada linhagem (Swiss, Balb/c e C57BL/6), sendo 25 fêmeas e 25 machos. Estes foram subdivididos em 5 grupos de 5 animais cada, de acordo com linhagem e sexo. Três grupos foram infectados com G. duodenalis e 2 grupos controles negativos. Os experimentos aconteceram em momentos distintos para cada uma das linhagens. Nos animais em que foram detectados Giardia muris foi realizado o tratamento com Fembendazol e Metronidazol. A detecção da infecção e o controle de cura foram realizados pelo método de Faust e Ritchie modificado para detecção molecular do parasito. Três grupos receberam 104 cistos de G. duodenalis da assemblage BIV. Os parâmetros clínicos avaliados foram peso, ingestão de água e ração, eliminação de excretas, aspecto do pelo e das fezes e eliminação de cistos de Giardia spp durante os 15 dias subsequentes a infecção, e análise comportamental dos animais, pelo Open Field Test (OFT), no 7º dia pós-infecção (dpi). Os camundongos Swiss foram os únicos que apresentaram G. muris nas fezes e foram tratados previamente antes da infecção com G. duodenalis. Os machos dessa linhagem foram todos curados e as fêmeas tiveram redução de 83,15% na quantidade de cistos eliminados. Os parâmetros clínicos dos grupos infectados com G. duodenalis foram comparados com os não-infectados dentro da própria linhagem/sexo. Nos 15 dias de acompanhamento, apenas os camundongos Swiss machos apresentaram diferenças nesses parâmetros. O grupo de animais infectados consumiu mais ração (p < 0,001), ingeriu maior quantidade de água (p = 0,0001) e eliminou mais excretas (p < 0,0001) do que o grupo não-infectado. Não houve diferença na média geral do peso dos animais e nem na análise comportamental, em nenhum dos grupos. Apenas os camundongos Swiss machos infectados eliminaram cistos de G. duodenalis nas fezes. O grupo 1 e 2 (SM1 e SM2) desses camundongos eliminaram cistos no 6º dpi e o grupo 3 (SM3) no 8º dpi. A infecção foi confirmada pelo diagnóstico molecular e presença de trofozoítos na mucosa intestinal. Os resultados mostram que o modelo animal mais adequado para estudo da giardíase humana é o Swiss macho, uma vez que foi o único capaz de desenvolver a infecção por cistos de G. duodenalis da assemblage BIV

Abstract: The mouse is the most commonly used experimental model in scientific research due to the physiological similarity with humans, but in relation to Giardia duodenalis, it is unclear which the best experimental animal model to use. In this study it was proposed to verify which is the most suitable murine experimental model to study human giardiasis. One hundred and fifty mice (Mus musculus) were divided into groups of 50 for each strain (Swiss, Balb/c and C57BL/6), 25 females and 25 males. These were subdivided into 5 groups of 5 animals each, according to lineage and sex. Three groups were infected with G. duodenalis and two groups were negative controls. The experiments took place at different times for each lineage. In animals in which Giardia muris were detected, treatment with Fembendazole and Metronidazole was performed. Infection detection and cure control were performed by the modified Faust and Ritchie method for molecular detection of the parasite. Three groups received 104 G. duodenalis cysts from the B IV assemblage. The clinical parameters evaluated were weight, water and feed intake, excreta elimination, hair and faeces appearance and Giardia spp cysts elimination during the 15 days following infection, and Open Field Test (OFT) animal behavioral analysis on the 7th dpi (day postinfection). Swiss mice were the only mice that had G. muris in the feces and were previously treated prior to infection with G. duodenalis. The males of this strain were all cured and the females had a reduction of 83.15% in the amount of cysts eliminated. The clinical parameters of the groups infected with G. duodenalis were compared with those not infected within their own lineage / sex. At 15 days of follow-up, only male Swiss mice showed differences in these parameters. The infected animal group consumed more feed (p <0.001), more water (p = 0.0001) and eliminated more excreta (p <0.0001) than the uninfected group. There was no difference in the overall mean weight or behavioral analysis in either group. Only infected male Swiss mice eliminated G. duodenalis cysts in the feces. Group 1 and 2 (SM1 and SM2) of these mice eliminated cysts at 6th dpi and group 3 (SM3) at 8th dpi. Infection was confirmed by molecular diagnosis and presence of trophozoites in the intestinal mucosa. The results show that the most useful animal model for the study of human giardiasis is the Swiss male, since it was the only one capable of developing G. duodenalis cyst infection from B IV assemblage