MELLO, C. P. Estudo in vitro da atividade tripanocida da batroxicidina–catelecidina da glândula de veneno da serpente Bothrops atrox. 2017. 114 f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by ciências farmacêuticas pgcf (pgcf.ufc@gmail.com) on 2017-08-28T11:42:27Z
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Previous issue date: 2017-07-12 / Chagas disease, also known as American trypanosomiasis, is a potentially fatal disease caused by the parasite Trypanosoma cruzi. There are two drugs available for the treatment of the disease, nifurtimox and benzonidazole. Both are toxic and have limited efficacy, requiring the search for new therapeutic alternatives. Antimicrobial peptides (AMPs) may be potential alternatives to conventional treatments already available, as they have a rapid action mode, a low resistance development and can work with existing drugs. The aim of this study was to investigate the effects of Batroxicidin (BatxC), a catalicidine peptide of the venom Bothrops atrox venom gland, on the different forms of of Trypanosoma cruzi Y strains. The treatment with BatxC at 24, 48 and 72 h caused a decrease in the viability of the parasites in almost all the studied concentrations (1.56, 3.12, 6.25, 12.5, 25 and 50 μM) with an IC50 of 11, 3; (0.045, 0.09, 0.18, 0.39, 0.78 and 1.56 μM), respectively, with a selectivity index of 315. Assays with trypomastigote forms at different concentrations demonstrated that BatxC is toxic from concentrations of 0.18 μM, approaching 100% lethality at the concentration of 1.56 μM. Amastigote forms were also performed following cytotoxicity study in LLC-MK2 and RAW264.7 cells, showing that the studied concentrations (0.44 and 0.88 μM) in 24h, was a reduction of 40% and 45% of infected cells, respectively. In 48h, there was no decrease in the percentage of cell infection. The percentage inhibition of amastigote forms treated with BatxC was 33% (IC50) and 43.5% (2xIC50) in 24h, and 23% (IC50) and 33% (2xIC50) in 48h. These results demonstrated a reduction in the survival rate of amastigote forms. Subsequently, flow cytometric assays with Annexin V-PE and 7- aminoactinomycin (7-AAD) demonstrated a higher population of 7ADAD-labeled parasites at IC 50 (11.3μM) and 2x IC 50 (22.6μM ) demonstrating that death induced by BatxC was predominantly by necrosis. Then, the experiments were performed with DCF and Rhodamine 123 to investigate the involvement of reactive oxygen species (EROS) and alteration of the mitochondrial membrane potential in cell death mechanism. The results showed that there was an increase in EROS and alteration of mitochondrial transmembrane potential. The T.cruzi cell death pathway by a necrotic mechanism was finally confirmed by scanning electron microscopy (SEM) that observed loss of cellular membrane integrity. In conclusion, BatxC inhibited all forms of T. cruzi Y strain, with high selectivity index, inducing necrosis. / A doença de Chagas, também conhecida como tripanossomíase americana, é uma doença potencialmente fatal causada pelo parasito Trypanosoma cruzi. Existem atualmente, dois medicamentos disponíveis para o tratamento da doença, o nifurtimox e o benzonidazol. Ambos são tóxicos e apresentam eficácia limitada, sendo necessária a busca de novas alternativas terapêuticas. Os peptidios antimicrobianos (PAMs) podem ser alternativas potenciais aos tratamentos convencionais já disponíveis, pois eles apresentam mecanismo de ação rápido, baixa probabilidade de desenvolvimento da resistência e podem atuar em conjunto com esquema de fármacos existentes. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da Batroxicidina (BatxC), um peptideo relacionado à catalicidina da glândula de veneno da serpente Bothrops atrox, sobre as formas diferentes formas evolutivas de cepas Y de Trypanosoma cruzi . O tratamento com BatxC em 24,48 e 72h, causou diminuição da viabilidade dos parasitos em praticamente todas as concentrações estudadas (1,56; 3,12;6,25; 12,5;25 e 50μM) com um IC50 de 11,3; 6,33 e 9,6 μM respectivamente, com índice de seletividade de 315. Ensaios com as formas tripomastigotas em diferentes concentrações (0,045; 0,09; 0,18; 0,39; 0,78 e 1,56 μM), demostraram que o BatxC é tóxico a partir das concentrações de 0,18 μM, aproximando-se 100% de letalidade na concentração de 1,56 μM. Finalizando os ensaios de toxicidade do BatxC, ensaios em formas amastigotas também foram realizados após estudo da citotoxidade em células LLC-MK2 e RAW264.7, mostrando que nas concentrações testadas (0,44 e 0,88 μM) em 24 , houve uma redução de 40% e 45% de células infectadas, respectivamente. Em 48h não houve diminuição do percentual de infecção das células. O percentual de inibição das formas amastigotas tratadas com BatxC foi de 33% (IC50) e 43,5% (2xIC50) em 24h, e 23% (IC50) e 33% (2xIC50) em 48h. Esses resultados demostraram uma redução do índice de sobrevivência de formas amastigotas. Posteriormente, ensaios de citometria de fluxo com Anexina VPE e 7-aminoactinomicina (7-AAD), demostraram uma maior população de parasitos marcados com 7-AAD, nas concentrações avaliadas IC50 (11,3μM) e 2x IC50 (22,6μM) demostrando que a morte induzida pela BatxC é predominantemente por necrose. Em seguida foram realizados ensaios com DCF e Rodamina 123, para investigar o envolvimento de espécies reativas de oxigênio (EROS) e alteração do potencial de membrana mitocondrial, na morte celular induzida por BatxC. Os resultados obtidos demostraram que houve um aumento dos EROS e alteração do potencial transmembranico mitocondrial. A via de morte celular de T.cruzi por um mecanismo necrótico foi finalmente confirmada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) que demostrou perda de integridade da membrana celular. Em conclusão, a BatxC inibiu todas as formas evolutivas de cepa Y de T. cruzi, com alto índice de seletividade, induzindo necrose.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/25129 |
| Date | 12 July 2017 |
| Creators | Mello, Clarissa Perdigão |
| Contributors | Martins, Alice Maria Costa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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