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Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz.Instituto Oswaldo Cruz. Rio de janeiro, RJ, Brasil / As leishmanioses constituem um conjunto de doenças negligenciadas que afetam cerca de 12
milhões de indivíduos em mais de 80 países. Os medicamentos utilizados no controle da
infecção estão associados à baixa eficácia, alta toxicidade, dificuldade de administração, altos
custos e crescente resistência. Na busca por agentes mais eficazes, uma série de
naftopterocarpanoquinonas foram projetadas e sintetizadas, das quais a LQB-118 mostrou-se
a mais ativa. Esse trabalho teve como objetivo avaliar os possíveis mecanismos de ação da
LQB-118 sobre Leishmania amazonensis, identificando as organelas alvo e o tipo de morte
desencadeado no parasito. Alterações morfológicas foram avaliadas por microscopia
eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados
de MEV mostraram que a LQB-118 induziu retração celular e arredondamento nas
promastigotas tratadas, que tornaram-se significativamente menores. Os resultados de MET
mostraram que promastigotas tratadas com 2,5μM de LQB-118 apresentaram desestruturação
no complexo de Golgi e número aumentado de vacúolos no citoplasma. Promastigotas
incubadas com 10μM de LQB-118 apresentaram-se com citoplasma rarefeito, compactação da
cromatina, mitocôndria com matriz elétron-densa e cristas dilatadas, e protuberâncias na
membrana plasmática (blebs). Ensaios realizados por citometria de fluxo mostraram que o
tratamento com 5μM de LQB-118 induziu exposição de fosfatidilserina indicativa de
apoptose em 30% dos parasitos. A LQB-118 induziu a perda do potencial de membrana
mitocondrial (m)
em 70% dos parasitos avaliados por marcação com rodamina em
citometria. Essa perda do m
foi confirmada por fluorimetria e mostrou ser concentração-dependente quando as promastigotas foram tratadas com 2,5, 5 e 10μM de LQB-118. O
tratamento das promastigotas com 2,5, 5 e 10M de LQB-118 por 48 horas induziu
fragmentação no DNA de 37%, 67% e 81% da células, respectivamente, conforme avaliado
pela técnica de TUNEL. Macrófagos tratados com LQB-118 não apresentaram exposição de
fosfatidilserina, perda do m, e fragmentação de DNA, mostrando que o composto age de
maneira setiva sobre os parasitos. Análises realizadas por microscopia de fluorescência
indicaram que esse agente também induziu fragmentação do DNA de amastigotas
intracelulares de L. amazonensis, sem provocar fragmentação do DNA da célula hospedeira.
Dessa forma, a LQB-118 parece provocar de maneira seletiva em L. amazonensis muitas das
alterações associadas ao processo de apoptose clássico. O colapso do potencial mitocondrial
do parasita pode ser um mecanismo plausível para a atividade leishmanicida da LQB-118, a partir do qual o processo de morte celular programada seria disparado. / Leishmaniasis is a complex of neglected diseases that affect approximately 12 million people
in over 80 countries. The drugs used in the treatment of the infection are associated with low
efficacy, high toxicity, difficult administration, high costs and increasing resistance. In the
search for more effective agents, a series of naphthopterocarpanquinones were designed and
synthesized, of which LQB-118 was the most active. This study aimed to evaluate the
possible mechanisms of action of LQB-118 on Leishmania amazonensis, identifying the
target organelles and the type of death triggered on the parasite. Morphological changes were
evaluated by both scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. SEM
showed a clear parasite retraction and rounding, with a significant reduction in size. TEM
revealed Golgi complex disruption and increased number of vacuoles in the cytoplasm of
promastigotes treated with 2.5μM LQB118. Promastigotes incubated with 10μM LQB-118
had scarce cytoplasm, chromatin condensation, mitochondria with electron dense matrix and
disrupted cristae, and blebs on the plasm membrane. Assays by flow cytometry showed that
the treatment with 5μM LQB-118 induced phosphatidylserine exposure indicative of
apoptosis in about 30% of parasites. The LQB-118 induced loss of m in 70% of the
parasites stained with rhodamine as evaluated using cytometry. This loss of m was
confirmed by fluorimetry and showed to be dose dependent when the promastigotes were
treated with 2,5, 5 and 10 M LQB-118. Treatment of promastigotes with 2,5, 5 and 10M
LQB-118 for 48 hours induced DNA fragmentation in 37%, 67% and 81% of cells,
respectively, as evaluated by TUNEL assay. Macrophages treated with LQB-118 did not
present phosphatidilserine exposure, loss in the m and DNA fragmentation, indicating that
this compound acts selectively on the parasite. Analyses performed by fluorescence
microscopy indicated that this compound also induced DNA fragmentation in intracellular
amastigotes of L. amazonensis, but failed to induce DNA fragmentation in the host cells.
Thus, LQB-118 is able to trigger in L. amazonensis promastigotes several changes associated
with classical apoptosis. The collapse of mitochondrial potential of the parasite may be a
plausible mechanism for the leishmanicidal activity of LQB-118, triggering the process of programmed cell death.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/6058 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Ribeiro, Grazielle Alves |
| Contributors | Castro, Solange Lisboa de, Coimbra, Elaine, Bergmann, Bartira Rossi, Amaral, Elmo Eduardo de Almeida, Guedes, Herbert Leonel de Matos, Santos, Eduardo Caio Torres dos, Melo, Rossana Correa Netto de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | Grazielle Alves Ribeiro, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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