Efficacy of sertraline against Trypanosoma cruzi: an in vitro and in silico study

Drug repurposing has been an interesting and cost-effective approach, especially for neglected diseases, such as Chagas disease. Methods: In this work, we studied the activity of the antidepressant drug sertraline against Trypanosoma cruzi trypomastigotes and intracellular amastigotes of the Y and Tulahuen strains, and investigated its action mode using cell biology and in silico approaches. Results: Sertraline demonstrated in vitro efficacy against intracellular amastigotes of both T. cruzi strains inside different host cells, including cardiomyocytes, with IC50 values between 1 to 10 µM, and activity against bloodstream trypomastigotes, with IC50 of 14 µM. Considering the mammalian cytotoxicity, the drug resulted in a selectivity index of 17.8. Sertraline induced a change in the mitochondrial integrity of T. cruzi, resulting in a decrease in ATP levels, but not affecting reactive oxygen levels or plasma membrane permeability. In silico approaches using chemogenomic target fishing, homology modeling and molecular docking suggested the enzyme isocitrate dehydrogenase 2 of T. cruzi (TcIDH2) as a potential target for sertraline. Conclusions: The present study demonstrated that sertraline had a lethal effect on different forms and strains of T. cruzi, by affecting the bioenergetic metabolism of the parasite. These findings provide a starting point for future experimental assays and may contribute to the development of new compounds.(AU)

Inhibition of Trypanosoma cruzi proline racemase affects host-parasite interactions and the outcome of in vitro infection

Proline racemase is an important enzyme of Trypanosoma cruzi and has been shown to be an effective mitogen for B cells, thus contributing to the parasite's immune evasion and persistence in the human host. Recombinant epimastigote parasites overexpressing TcPRAC genes coding for proline racemase present an augmented ability to differentiate into metacyclic infective forms and subsequently penetrate host-cells in vitro. Here we demonstrate that both anti T. cruzi proline racemase antibodies and the specific proline racemase inhibitor pyrrole-2-carboxylic acid significantly affect parasite infection of Vero cells in vitro. This inhibitor also hampers T. cruzi intracellular differentiation.

Estudos in vitro e in vivo da atividade biológica de fluorquinolonas, tiossemicarbazonas, diamidinas aromáticas e arilimidamidas sobre trypanosoma cruzi / Studies in vitro and in vivo biological activity of fluoroquinolones, thiosemicarbazones, aromatic diamidines and arylimidamides on trypanosoma cruzi

No centenário da descoberta da doença de Chagas (DC), esta parasitose negligenciada causada pelo Trypanosoma cruzi e importante causa de mortalidade e morbidade na America Latina, sem vacinas ou agentes quimioterápicos satisfatórios. Esta tese objetivou analisar atividade, seletividade e mecanismos de ação sobre o T.cruzi de 04 classes de compostos (fluorquinolonas - FQ, tiossemicarbazonas - TS, diamidinas aromáticas - DA e arilimidamidas – AIA – uma nova classe a partir de DA) in vitro e in vivo. FQ como NOR e SPAR são antibióticos com ampla ação bactericida, atuando sobre o DNA via toposoimerases. Embora SPAR e NOR não tenham sido ativas, seus complexos metálicos de cobre-fenantrolina foram efetivos sobre tripomastigotas e formas intracelulares de T.cruzi, (IC50 1,62 a 4,65MiuM). TS são agentes anti-tumorais e microbicidas que atuam sobre ribonucleotideo redutases e cisteina proteases. Todas TS apresentaram baixa toxicidade (maior que 200MiuM) sobre células de mamíferos. Embora N4-metil-4-nitrobenzaldeido-tiossemicarbazona, N4-metil-4-nitroacetofenona-tiossemicarbazona e seus complexos metálicos de manganês (Mn) não tenham sido ativos, o complexo de Mn da N4-metil-4-nitrobenzofenona-tiossemicarbazona revelou-se moderadamente ativo sobre formas sanguíneas (IC50 19MiuM). A terceira classe foi DA, ligantes de DNA com excelente atividade sobre diversos patógenos. Embora todas tenham baixa toxicidade sobre cardiomiócitos, somente três (DB1645, DB1582 e DB1651) foram ativas contra formas sanguíneas e intracelulares (IC50 entre 0,15 a 13,3MiuM), com atividade relacionada a curvatura das moléculas (sendo as moléculas lineares as não efetivas). Todas DA localizam-se no núcleo e kDNA dos parasitos, com maior acúmulo na última estrutura. DB1582 e DB1651 também se acumulam em organelas desprovidas de DNA, possivelmente acidocalcisomas. Alvos ultra-estruturais incluíram mitocondria, kDNA e microtubulos...

Estudo da via endocítica de cardiomiócitos antes e após sua infecção pelo Trypanosoma cruzi / Study of the endocytic pathway in cardiomyocytes before and after its infection for the Trypanosoma cruzi

A doença de Chagas é uma doença incurável causada pelo Trypanosoma cruzi.As células cardíacas representam importantes alvos de infecção e inflamação em ambas a fase da doença(aguda e crônica).Alterações na fisiologia de células hospedeiras têm sido descritas durante a infecção por diferentes patógenos.Como a endocitose apresenta um importante papel em diferentes eventos celulares,nosso objetivo foi caracterizar alguns aspectos da via endocítica de cardiomiócitos,verificando se a infecção pelo T.cruzi altera o processo endocítico. Devido ao...de onde,a depender de suas características,são transportados para as vias de reciclagem ou de degradação.Nosso estudo também demonstrou que apesar de não serem fagócitos profissionais,os cardiomiócitos são capazes de internalizar grandes partículas.Entretanto,a infecção pelo T.cruzi induz uma importante inibição na incorporação de ligantes manosilados,como zimosan A, provavelmente devido(i)a regulação negativa de receptores manose-fucose,previamente relatada pelo nosso grupo e/ou adicionalmente(ii)às alterações de componentes da via endocítica.Como GTPases participam ativamente do tráfego vesicular e podem ser reguladas frente a infecção por diferentes patógenos,nos propusemos a investigar a expressão de algumas Rabs em cardiomiócitos infectados pelo T.cruzi.Observamos que culturas infectadas apresentam uma regulação negativa de Rab7 e Rab11 logo após 24h de infecção,e que embora a expressão de Rab5a fosse mantida nas culturas infectadas mesmo após 72h de infecção,a expressão de EEA1 foi parcialmente regulada.A modulação de EEA1,Rab7 e Rab11 pode ter relação com a ação de mediadores solúveis do parasita,da célula hospedeira e/ou devido a um perfil de ativação dos cardiomiócitos frente a esta infecção.Nossos resultados ultra-estruturais sugerem a participação de Rab5a e EEA1 na invasão do parasita e demonstram a capacidade de vacúolos parasitóforos se fusionar a compartimentos tardios,identificados pela presença de Rab7,corroborando estudos prévios realizados em outros modelos celulares. Adicionalmente,uma redução na incorporação de ligantes de fase fluida foi observada nas culturas infectadas, possivelmente relacionada a regulação negativa das GTPases e de EEA1.Em resumo,a modulação da via endocítica de cardiomiócitos durante a infecção pelo T.cruzi pode contribuir para as alterações fisiológicas das células cardíacas infectadas através de sua interferência em importantes eventos relacionados a via endocítica.