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AVALIAÇÃO DE INIBIDORES DE ENZIMAS ENVOLVIDAS NO METABOLISMO REDOX PARA O TRATAMENTO DA LEISHMANIOSE CUTÂNEA
Ferreira, Vinicius Costa Souza | Fecha del documento:
2019
Director
Miembros de la junta
Afiliación
Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Resumen en portugues
INTRODUÇÃO: No Brasil, a leishmaniose cutânea localizada (LCL) é ocasionada principalmente pela Leishmania braziliensis. Para o tratamento da LCL, os medicamentos de escolha são os antimoniais pentavalentes (Sbv), Anfotericina B ou Pentamidina, entretanto, o tratamento com esses medicamentos apresenta limitações tais como toxicidade, custo e/ou duração do tratamento, além do crescente registro de casos de resistência. Assim, é urgente o desenvolvimento de novos compostos anti-leishmania. Entre esses novos compostos, estão os inibidores de enzimas envolvidas no metabolismo redox de tripanossomatídeos tais como a tripanotiona sintetase (TryS), qual está presente unicamente em tripanossomatídeos. Estudos prévios mostraram que a inibição da TryS diminui a proliferação de parasitas do gênero Trypanosoma e aumenta a sensibilidade dos parasitos ao peróxido de hidrogênio. OBJETIVO: Então, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial terapêutico de inibidores da TryS na infecção de L. braziliensis in vitro e in vivo. MATERIAL E MÉTODOS E RESULTADOS: Experimentos in vitro com Paullones, uma classe de inibidores de proteínas cinases, mostraram a capacidade desses compostos de inibir a atividade de TryS sob a forma recombinante e de diminuir a infecção de macrófagos por L. braziliensis. Dos 16 Paullones testados, cinco diminuíram a infecção de maneira significativa. O Paullone KuRK259 foi o composto mais promissor, apresentando EC50 de 1,19μM e índice de seletividade de 20 quando testado contra amastigotas intracelulares. O tratamento in vitro com KuRK259 induziu alterações ultraestruturais nos amastigotas, mas não elevou a produção de citocinas, NO ou ROS em macrófagos infectados. O efeito on target foi avaliado pela quantificação de tióis de baixo peso molecular e por meio de uma linhagem transgênica, a qual expressa uma proteína repórter sensível a mudanças no metabolismo redox. A análise dos níveis de tióis mostrou um acúmulo de glutationa após o tratamento com KuRK259 e uma menor quantidade de tripanotiona tanto em promastigotas quanto em amastigotas. Além disso, também observamos um meio intracelular oxidativo na linhagem transgênica tratada com KuRK259. Por fim, empregando um modelo pré-clínico de LCL causado por L. braziliensis, observamos que o tratamento in vivo com KuRK259 inibiu o desenvolvimento da lesão, mas não diminuiu a carga parasitária. O tratamento também inibiu a produção das citocinas TNF, IFN-γ e IL-10 na 6ª semana de infecção e aumentou a produção de IFN-γ e IL-6 na 10ª semana. CONCLUSÕES: Esses resultados indicam que o KuRK259 é capaz de inibir a atividade da TryS e de modular a infecção in vitro, bem como interferir no curso da doença in vivo, reforçando a TryS como alvo para o desenvolvimento de novos fármacos.
Resumen en ingles
INTRODUCTION: In Brazil Localized Cutaneous Leishmaniasis (LCL) is caused mainly by Leishmania braziliensis. Currently, the treatment of LCL is based on pentavalent antimonials, Amphotericin B or Pentamidin all of which have limitations. Thus, the development of new anti-leishmania drugs is needed. Enzymes involved in the redox metabolism of trypanosomatids such as trypanothione synthetase (TryS) are interesting targets for drug development as they are essential for the parasite metabolism, are uniquely present in the parasites or have little similarity with host enzymes. It was reported that TryS inhibition led a less parasite proliferation and more susceptibility to hydrogen peroxide. AIM: The aim of this study is to evaluate the therapeutic effect of TryS inhibitors on L. braziliensis infection in vitro and in vivo. MATERIAL AND METHODS AND RESULTS: Experiments with a range of Paullones, known as kinase protein inhibitors, inhibited a recombinant TryS and decreased infection by L. braziliensis in J774 macrophages. From 16 Paullones we found 5 that decreased infection and KuRK259 was the promising compound, with EC50 of 1,19μM and selectivity index of 20 towards intracellular parasites. Investigated compound induced ultrastructural changes in amastigotes but were not able to induce cytokine or NO production. On target effect was assessed by low molecular thiols measurement and a transgenic leishmania sensible to changes in redox metabolism. Analysis of thiols content showed accumulation of glutathione and less levels of trypanothione in promastigotes and amastigotes. Furthermore, an oxidative status in transgenic promastigotes treated with KuRK259 was observed. An in vivo essay was performed to evaluate the drug therapeutic potential and Infected animals treated with KuRK259 showed reduced year thickness, but not the parasite load. KuRK259 inhibited the production TNF-α, IFN-γ and IL-10 cytokines six weeks post infection and increased IFN-γ and IL-6 production ten weeks. CONCLUSIONS: We believe KuRK259 inhibit TryS and modulate infection in vitro and interfere in experimental CL in vivo, reinforcing TryS as a drug target for leishmaniasis treatment.
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