Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Chagas é endêmica na América Latina sendo considerada uma doença negligenciada com grande impacto socioeconômico. A infecção é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi que é transmitido pela forma vetorial, entre outros mecanismos. O tratamento consiste basicamente no uso de dois fármacos, o benznidazol e o Nifurtimox que apresentam uma série de efeitos colaterais e atuam muito pouco nas formas amastigotas intracelulares o que faz com que o tratamento atual seja restrito e insatisfatório.Várias atividades farmacológicas foram atribuídas ao lapachol e a pterocarpanos, tais como atividade antitumoral e antiparasitária. Devido a esse potencial foi sintetizado uma molécula híbrida, a pterocarpanoquinona LQB-118, e algumas moléculas derivadas. A LQB-118 mostrou anteriormente atividade antitumoral e anti-Leishmania. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade in vitro da LQB-118 e suas moléculas derivadas sobre o Trypanosoma cruzi clone Dm28c. Para avaliação inicial do efeito anti-parasitário das moléculas, amastigotas intracelulares, tripomastigotas metacíclicos e epimastigotas foram incubados com 20 M das LQBs 118, 168, 187, 182 e 236. A LQB-118 demonstrou atividade antiparasitária nas três formas evolutivas (90% na forma amastigota, 44% na forma tripomastigota e 70% na forma epimastigota) do parasito, enquanto as moléculas derivadas não mostraram atividade significativa. Sendo assim os estudos foram continuados com a molécula LQB-118. A ação da LQB-118 sobre as amastigotas intracelulares foi dose dependente, com redução do índice de infecção em 81% e 88% nas concentrações de 20 e 30 M respectivamente. Já sobre tripomastigotas, a LQB-118 foi menos ativa reduzindo a mobilidade dessas formas em até 45% a 30 M. Sobre a forma epimastigota a ação foi dose-dependente chegando a inibir 96% o crescimento dos parasitos a 20 M, com alterações da morfologia tais como arrendondamento do corpo celular e perda do flagelo. A dose capaz de inibir 50% foi de 4,2 M para amastigota intracelular e 38,1 M para tripomastigotas. Para macrófagos, a LC50 ficou em 40 M, uma concentração quase dez vezes maior que a IC50 para amastigotas. A capacidade das formas amastigotas intracelulares se diferenciarem em tripomatigotas e lisar os macrófagos foi avaliada após o tratamento com a LQB-118 por 72h. Observou-se um atraso do ciclo intracelular do parasito de modo dose-dependente, onde na concentração de 30 M o surgimento de tripomastigota foi no 9 dia enquanto nos controles foi no 5 dia de cultura. Para delinear o mecanismo de ação, foi avaliado o efeito direto sobre o parasito como a indução da fragmentação de DNA. A análise de indução da fragmentação do DNA feita pela marcação pelo TUNEL mostrou que o tratamento com a LQB-118 induziu seletivamente a fragmentação do núcleo das amastigotas enquanto o núcleo dos macrófagos se mantiveram íntegros. Macrófagos peritoneais pré-tratados com LQB-118 por 24 horas foram capazes de reduzir o número de amastigotas após 72h de cultivo na ausência da molécula, mas sem alteração na produção de óxido nítrico. Esses resultados mostram que a LQB-118 é ativa contra o T. cruzi, principalmente sobre a forma amastigota intracelular, que é a forma presente na fase crônica da infecção. O mecanismo de ação sugere que a LQB-118 é capaz de ser seletivamente tóxica para o parasito e também ativar os mecanismos microbicidas dos macrófagos de modo independente da produção de óxido nítrico. / Chagas disease is endemic in Latin America being considered a neglected disease with high socioeconomic impact. The infection is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, which is transmitted by the vector form, among other mechanisms. The treatment basically consists of using two drugs, benznidazole and nifurtimox which presenting several side effects and acts very little on intracellular amastigotes what makes the current treatment is restricted and unsatisfactory. Several pharmacological activities have been attributed to lapachol and pterocarpans, such as antitumor and antiparasitic activity. Because of this therapeutic potential an hybrid molecule was synthesized, a pterocarpanquinone LQB-118, and some derived molecules. The LQB-118 previously showed antitumor and anti-Leishmania activity. The objective of this study was to investigate the in vitro activity of LQB-118 and its derived molecules on Trypanosoma cruzi Dm28c clone. For initial evaluation of the antiparasitic effect of the molecules, intracellular amastigotes, epimastigotes and metacyclic trypomastigotes were incubated with 20 M of LQBs 118, 168, 187, 182 and 236. The LQB-118 showed antiparasitic activity on the three evolutionary forms (90% on amastigote form, 44% on trypomastigote form and 70% on epimastigote form) of the parasite, while derived molecules showed no significant activity. Thus, studies were continued with the molecule LQB-118. The action of LQB-118 on intracellular amastigotes was dose dependent, with reduction of infection index into 81 and 88% at concentrations of 20 and 30 M respectively. In trypomastigotes, LQB-118 was less active reducing the mobility of these forms up to 45% at 30 M. In epimastigote form, the action was dose dependent reaching 96% to inhibit the growth of parasites at 20 M, with morphological changes such as rounding of the cell body and loss of the flagellum. The dose able to inhibit 50% was 4,2 M to intracellular amastigote and 38,1 M to trypomastigote. To macrophages, LC50 was 40 M, a concentration about ten times higher than the IC50 to amastigotes.The ability of intracellular amastigotes differentiate on trypomastigotes and break macrophages was evaluated after the treatment with LQB-118 for 72 hours. There was a delay on intracellular cycle of the parasite in a dose dependent way, where in the concentration of 30 M the trypomastigote emergence was on the 9th day while in controls was on the 5th day of culture. To delineate the mechanism of action, it was evaluated the direct effect on the parasite such as the induction of DNA fragmentation. Analysis of the induction of DNA fragmentation by TUNEL labeling showed that the treatment with LQB-118 induced selectively fragmentation of amastigotess nuclei while macrophagess nuclei remained without fragmentation. Peritoneal macrophages pretreated with LQB-118 for 24 hours were able to reduce the number of amastigotes after 72 hours of culture in absence of the molecule, but without alteration in nitric oxide production. These results show that LQB-118 is active against T. cruzi, mainly on intracellular amastigote form, which is present in the chronic phase of infection. The mechanism of action suggests that LQB-118 can be selectively toxic to parasite and also activate the microbicidal mechanisms of macrophages independently of nitric oxide production.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Chagas é endêmica na América Latina sendo considerada uma doença negligenciada com grande impacto socioeconômico. A infecção é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi que é transmitido pela forma vetorial, entre outros mecanismos. O tratamento consiste basicamente no uso de dois fármacos, o benznidazol e o Nifurtimox que apresentam uma série de efeitos colaterais e atuam muito pouco nas formas amastigotas intracelulares o que faz com que o tratamento atual seja restrito e insatisfatório.Várias atividades farmacológicas foram atribuídas ao lapachol e a pterocarpanos, tais como atividade antitumoral e antiparasitária. Devido a esse potencial foi sintetizado uma molécula híbrida, a pterocarpanoquinona LQB-118, e algumas moléculas derivadas. A LQB-118 mostrou anteriormente atividade antitumoral e anti-Leishmania. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade in vitro da LQB-118 e suas moléculas derivadas sobre o Trypanosoma cruzi clone Dm28c. Para avaliação inicial do efeito anti-parasitário das moléculas, amastigotas intracelulares, tripomastigotas metacíclicos e epimastigotas foram incubados com 20 M das LQBs 118, 168, 187, 182 e 236. A LQB-118 demonstrou atividade antiparasitária nas três formas evolutivas (90% na forma amastigota, 44% na forma tripomastigota e 70% na forma epimastigota) do parasito, enquanto as moléculas derivadas não mostraram atividade significativa. Sendo assim os estudos foram continuados com a molécula LQB-118. A ação da LQB-118 sobre as amastigotas intracelulares foi dose dependente, com redução do índice de infecção em 81% e 88% nas concentrações de 20 e 30 M respectivamente. Já sobre tripomastigotas, a LQB-118 foi menos ativa reduzindo a mobilidade dessas formas em até 45% a 30 M. Sobre a forma epimastigota a ação foi dose-dependente chegando a inibir 96% o crescimento dos parasitos a 20 M, com alterações da morfologia tais como arrendondamento do corpo celular e perda do flagelo. A dose capaz de inibir 50% foi de 4,2 M para amastigota intracelular e 38,1 M para tripomastigotas. Para macrófagos, a LC50 ficou em 40 M, uma concentração quase dez vezes maior que a IC50 para amastigotas. A capacidade das formas amastigotas intracelulares se diferenciarem em tripomatigotas e lisar os macrófagos foi avaliada após o tratamento com a LQB-118 por 72h. Observou-se um atraso do ciclo intracelular do parasito de modo dose-dependente, onde na concentração de 30 M o surgimento de tripomastigota foi no 9 dia enquanto nos controles foi no 5 dia de cultura. Para delinear o mecanismo de ação, foi avaliado o efeito direto sobre o parasito como a indução da fragmentação de DNA. A análise de indução da fragmentação do DNA feita pela marcação pelo TUNEL mostrou que o tratamento com a LQB-118 induziu seletivamente a fragmentação do núcleo das amastigotas enquanto o núcleo dos macrófagos se mantiveram íntegros. Macrófagos peritoneais pré-tratados com LQB-118 por 24 horas foram capazes de reduzir o número de amastigotas após 72h de cultivo na ausência da molécula, mas sem alteração na produção de óxido nítrico. Esses resultados mostram que a LQB-118 é ativa contra o T. cruzi, principalmente sobre a forma amastigota intracelular, que é a forma presente na fase crônica da infecção. O mecanismo de ação sugere que a LQB-118 é capaz de ser seletivamente tóxica para o parasito e também ativar os mecanismos microbicidas dos macrófagos de modo independente da produção de óxido nítrico. / Chagas disease is endemic in Latin America being considered a neglected disease with high socioeconomic impact. The infection is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, which is transmitted by the vector form, among other mechanisms. The treatment basically consists of using two drugs, benznidazole and nifurtimox which presenting several side effects and acts very little on intracellular amastigotes what makes the current treatment is restricted and unsatisfactory. Several pharmacological activities have been attributed to lapachol and pterocarpans, such as antitumor and antiparasitic activity. Because of this therapeutic potential an hybrid molecule was synthesized, a pterocarpanquinone LQB-118, and some derived molecules. The LQB-118 previously showed antitumor and anti-Leishmania activity. The objective of this study was to investigate the in vitro activity of LQB-118 and its derived molecules on Trypanosoma cruzi Dm28c clone. For initial evaluation of the antiparasitic effect of the molecules, intracellular amastigotes, epimastigotes and metacyclic trypomastigotes were incubated with 20 M of LQBs 118, 168, 187, 182 and 236. The LQB-118 showed antiparasitic activity on the three evolutionary forms (90% on amastigote form, 44% on trypomastigote form and 70% on epimastigote form) of the parasite, while derived molecules showed no significant activity. Thus, studies were continued with the molecule LQB-118. The action of LQB-118 on intracellular amastigotes was dose dependent, with reduction of infection index into 81 and 88% at concentrations of 20 and 30 M respectively. In trypomastigotes, LQB-118 was less active reducing the mobility of these forms up to 45% at 30 M. In epimastigote form, the action was dose dependent reaching 96% to inhibit the growth of parasites at 20 M, with morphological changes such as rounding of the cell body and loss of the flagellum. The dose able to inhibit 50% was 4,2 M to intracellular amastigote and 38,1 M to trypomastigote. To macrophages, LC50 was 40 M, a concentration about ten times higher than the IC50 to amastigotes.The ability of intracellular amastigotes differentiate on trypomastigotes and break macrophages was evaluated after the treatment with LQB-118 for 72 hours. There was a delay on intracellular cycle of the parasite in a dose dependent way, where in the concentration of 30 M the trypomastigote emergence was on the 9th day while in controls was on the 5th day of culture. To delineate the mechanism of action, it was evaluated the direct effect on the parasite such as the induction of DNA fragmentation. Analysis of the induction of DNA fragmentation by TUNEL labeling showed that the treatment with LQB-118 induced selectively fragmentation of amastigotess nuclei while macrophagess nuclei remained without fragmentation. Peritoneal macrophages pretreated with LQB-118 for 24 hours were able to reduce the number of amastigotes after 72 hours of culture in absence of the molecule, but without alteration in nitric oxide production. These results show that LQB-118 is active against T. cruzi, mainly on intracellular amastigote form, which is present in the chronic phase of infection. The mechanism of action suggests that LQB-118 can be selectively toxic to parasite and also activate the microbicidal mechanisms of macrophages independently of nitric oxide production.