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AVALIAÇÃO DO POTENCIAL QUIMIOTERÁPICO DE UM INIBIDOR DE HISTONA DEMETILASE CONTRA LEISHMANIOSE CUTÂNEA CAUSADA POR LEISHMANIA (V.) BRAZILIENSIS
Silva, Jéssica Lobo da | Data do documento:
2019
Autor(es)
Orientador
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Resumo
INTRODUÇÃO: A Leishmaniose Cutânea (LC) causada por L. (V.) braziliensis é a forma clínica mais comum da doença no Brasil. A LC está associada à uma resposta inflamatória crônica intensa e ulceração, que podem levar meses ou anos para cicatrizar. Poucas opções terapêuticas, alta toxicidade dos tratamentos e o aparecimento de resistência reforçam a necessidade de tratamentos alternativos. Evidências moleculares sugerem que mecanismos epigenéticos estejam desregulados em doenças inflamatórias crônicas. Desta maneira, reguladores epigenéticos são considerados alvos promissores para melhorar condições inflamatórias crônicas. Após a triagem de uma série de reguladores epigenéticos, um inibidor (GSK-J4) de histonas demetilases (JMJD3 e UTX) demonstrou efeitos positivos no controle da infecção por L. (V.) braziliensis em macrófagos humanos. O presente trabalho avaliou o efeito leishmanicida in vitro e o potencial quimioterápico deste inibidor de histona demetilase com propriedades anti-inflamatórias contra L. (V.) braziliensis no modelo murino de LC. METODOLOGIA: As concentrações inibitórias de 50% (CI50) para promastigotas e amastigotas foram determinadas por citometria de fluxo e contagem direta utilizando macrófagos murinos, respectivamente. A análise morfológica dos promastigotas foi realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura. O efeito leishmanicida nas amastigotas também foi avaliado após exposição ao composto por 24 h e contagem de promastigotas liberados após 8 dias de cultura. A viabilidade de macrófagos murinos expostos ao composto foi avaliada por Alamar Blue. A produção de EROs e NO foram dosados por reação de Griess. A produção de citocinas foi avaliada por citometria de fluxo. E finalmente, o potencial quimioterápico do GSK-J4 foi avaliado através de ensaios in vivo utilizando o modelo de infecção de orelha em BALB/C com administrações intralesionais do composto. RESULTADOS: A partir dos ensaios in vitro a CI50 do GSK-J4 foi calculado em 888 nM para promastigotas. Em amastigotas, a CI50 do composto foi estabelecida em 4,5 \03BCM após 24 h de exposição e o índice de seletividade (IS) foi superior a 33,3. Adicionalmente, a exposição \2265 2,25 \03BCM GSK-J4 por 24 horas mostrou efeito irreversível sobre a forma amastigota determinada pelo ensaio de liberação. O GSK-J4 a 7,5 \03BCM induziu a produção de NO após 48 horas de tratamento. Adicionalmente, GSK-J4 reduziu níveis de MCP-1 e elevou os níveis de TNF-\03B1 em macrófagos infectados. O tratamento intralesional com 50 \03BCM e 100 \03BCM reduziu a carga parasitária nas orelhas e demonstrou ter efeito no desenvolvimento de úlceras, uma vez que 75% camundongos tratados não desenvolveram lesões ulceradas. CONCLUSÃO: Os dados apresentados sugerem que GSK-J4 apresenta efeito leishmanicida e baixa toxicidade para célula hospedeira. O tratamento mostrou propriedades imunomoduladoras do composto, reduzindo os níveis de MCP-1, e de forma surpreendente, elevando os níveis de TNF-\03B1 nas culturas em 24 horas. In vivo, o composto reduziu a carga parasitária e o desenvolvimento de úlceras no local da infecção.
Resumo em Inglês
INTRODUCTION: Cutaneous Leishmaniasis (LC) caused by L. (V.) braziliensis is the most common clinical form of the disease in Brazil. Few therapeutic options, high treatment toxicity and the emergence of drug resistance reinforce the need for alternative treatments. Molecular evidence suggests that epigenetic mechanisms are deregulated in chronic inflammatory diseases. Accordingly, epigenetic regulators are considered promising targets for improving chronic inflammatory conditions. After the screening of a series of epigenetic regulators, the inhibitor (GSK-J4) of histone demethylases (JMJD3 and UTX) showed positive effects on infection control caused by L. (V.) braziliensis in human macrophages. The present work assesses the leishmanicidal effect in vitro and the chemotherapeutic potential of this histone demethylase inhibitor with anti-inflammatory properties against L. (V.) braziliensis in the murine LC model. METHODS: The IC50 for promastigotes and amastigotes were determined by flow cytometry and direct counting using murine macrophages, respectively. Morphological analysis of the promastigotes was performed by Scanning Electron Microscopy. The leishmanicidal effect of GSK-J4 on amastigotes was also evaluated after compound exposure (24 h), followed by 8 days of culturing and direct counting of released promastigotes. The viability of murine macrophages exposed to the compound was measured by Alamar Blue. ROS and NO production were measured by Griess reaction. The cytokine production was determined by flow cytometry. Finally, the chemotherapeutic potential of GSK-J4 was evaluated by in vivo assays using the ear infection model in BALB/C mice with intralesional administrations of the compound. RESULTS: GSK-J4 IC50 was calculated to be 888 nM for promastigotes. The IC50 for amastigotes was established at 4.5 \03BCM after 24 hours of exposure and the selectivity index (SI) was higher than 33.33. Additionally, exposure up to 2.25 \03BCM for 24 hours showed irreversible effects on intracellular amastigotes as determined by a release assay. GSK-J4 (7.5 \03BCM) induced NO production after 48 hours of exposure. Moreover, GSK-J4 reduced the MCP-1 level and increased the TNF-\03B1 level in the supernatant of infected macrophages. Intralesional treatment with 50 \03BCM and 100 \03BCM reduced the parasite load in the ears and demonstrated an effect on ulcer development, since 75% of treated mice did not develop ulcerated lesions. CONCLUSION: Data presented here demonstrate that GSK-J4 display leishmanicidal properties with low toxicity to the host cell. The treatment revealed immunomodulatory features of the compound, as revealed by reducing levels of MCP-1, and unexpectedly, by increasing levels of TNF-\03B1 in treated cultures within 24 hours. In vivo, the compound reduced parasite load and ulcer development at the site of infection.
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