Dissertação
Avaliação do efeito antiparasitário de Cloridrato de N-Geranil - 1,2 - Diaminoetano (GIB24) sobre trypanosoma cruzi
Registration in:
HARTMANN, Bruno. Avaliação do efeito antiparasitário de Cloridrato de N-Geranil - 1,2 - Diaminoetano (GIB24) sobre trypanosoma cruzi. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciências Biomédicas) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2021.
Author
Hartmann, Bruno
Institutions
Abstract
Chagas disease, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, affects around 7
million people worldwide. Currently, the only drug available for treatment in Brazil is
benznidazole (BZ), which has several limitations and adverse effects. The known in
vitro trypanocidal activity of diamines, their supposed mechanism of action on
polyamine biosynthesis, and the ease of their chemical synthesis encourage
investigation of their in vivo efficacy. The objective of this work was to evaluate the
effect of synthetic ethanediamine GIB24 against T. cruzi (Y strain). First, the in vitro
effect against intracellular amastigote forms of T. cruzi was evaluated, whose IC50
value was less than 0.5 μM, which is 20 times more potent than BZ (IC50 = 11.4 μM).
GIB24 was not cytotoxic to Vero E6 cells in active concentrations, being at least 180
times more toxic to the parasite than to the host cell (SI>180). To determine an
optimal dose of GIB24 (in vivo I), BALB/c mice were infected i.p. with 104 T. cruzi
blood trypomastigotes. Five days later, the 5 experimental groups were treated once a
day orally (gavage) for 5 consecutive days with: GIB24 100, 50 and 20 mg / kg / day,
benznidazole 100 mg/kg/day and vehicle (DMSO 5%). Based on the reduction in
parasitemia, a dose of 50 mg/kg was defined for subsequent trials. To assess the
trypanocidal efficacy of GIB24 (in vivo II), three groups of infected male BALB/c mice
were treated by gavage with GIB24 50 mg/kg/day, BZ 50 mg/kg/day or vehicle, for a
period of up to 11 consecutive days with treatment starting on the 5th dpi. The activity
of GIB24 was also evaluated, under the same conditions, in a group of female Swiss
mice. In vivo toxicity was also evaluated with the same treatment regimens, in
uninfected animals, through the analysis of behavioral changes, weight mass and
serum markers (ALT, CK and urea). A group of unhandled animals (naive) was used
as a control. Our results showed that GIB24 at 50 mg/kg did not suppress the
parasitemia or prevent mortality in both female and male mice, contrary to what was
observed in the in vivo I assay. Administration of GIB24 for periods longer than 5 days
caused apathy, weight loss, mortality and increased serum ALT levels. The toxicity
observed in vivo partially corroborates the predictive results observed in silico, where
GIB24 was classified in class IV (not lethal, but potentially harmful), and LD50 of 700
mg/kg. Therefore, in vitro assays showed that GIB24 was more potent than BZ.
However, it was innefective and toxic in mice treated longer than 5 days. A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, afeta cerca de 7
milhões de pessoas em todo o mundo. Atualmente, o único fármaco disponível para o
tratamento no Brasil é o benzonidazol (BZ), que apresenta várias limitações e efeitos
adversos. A conhecida atividade tripanocida in vitro das diaminas, seu suposto
mecanismo de ação sobre a biossíntese de poliaminas e a facilidade de sua síntese
química incentivam a investigação de sua eficácia in vivo. O objetivo deste trabalho
foi avaliar o efeito da etanodiamina GIB24 sintética contra T. cruzi (cepa Y).
Inicialmente, foi avaliado o efeito in vitro contra formas amastigotas intracelulares de
T. cruzi, cujo valor de CI50 foi menor que 0,5 μM, sendo 20 vezes mais potente que o
BZ (CI50= 11,4 μM). GIB24 não foi citotóxico para células Vero E6, nas concentrações
ativas, sendo pelo menos 180 vezes mais tóxico para o parasito do que para a célula
hospedeira (IS>180). Para determinar a dose ideal de GIB24 (in vivo I),
camundongos BALB/c fêmeas foram infectados i.p. com 104 tripomastigotas
sanguíneos de T. cruzi e a partir do 5º dpi, os 5 diferentes grupos experimentais
foram tratados uma vez ao dia pela via oral (gavagem) durante 5 dias consecutivos
com: GIB24 100, 50 e 20 mg/kg/dia, benzonidazol 100 mg/kg/dia e veículo (DMSO
5%). Com base na redução da parasitemia, a dose de 50 mg/kg foi selecionada para
os ensaios subsequentes. Para avaliar a eficácia tripanocida de GIB24 (in vivo II),
três grupos de camundongos BALB/c machos infectados, foram tratados por
gavagem com GIB24 50 mg/kg/dia, BZ 50 mg/kg/dia ou veículo, por um período de
até 11 dias consecutivos com tratamento iniciado no 5º dpi. A atividade de GIB24
também foi avaliada, nas mesmas condições, em um grupo de camundongos Swiss
fêmeas. A toxicidade in vivo também foi avaliada com os mesmos esquemas de
tratamento, em animais não infectados, através da análise de alterações
comportamentais, massa ponderal e marcadores séricos (ALT, CK e ureia). Um
grupo de animais não manipulados (Naive) foi utilizado como controle. Nossos
resultados mostraram que GIB24 a 50 mg/kg não suprimiu a parasitemia nem
preveniu a mortalidade tanto em camundongos machos quanto fêmeas, ao contrário
do observado no ensaio in vivo I. A administração de GIB24 por períodos superiores
a 5 dias causou apatia, perda de peso, mortalidade e aumento dos níveis séricos de
ALT. A toxicidade observada in vivo corrobora parcialmente com os resultados
preditivos in silico, com GIB24 inserida na classe IV (não letal, mas potencialmente
nociva) e DL50 de 700 mg/Kg. Portanto, os ensaios in vitro demonstraram que GIB24
foi mais potente que o BZ. Porém, nas condições experimentais avaliadas, não
apresentou atividade tripanocida in vivo e foi tóxica em tratamento superior a 5 dias.