Chagas disease: Present status of pathogenic mechanisms and chemotherapy

There are approximately 7.8 million people in Latin America, including Chile, who suffer from Chagas disease and another 28 million who are at risk of contracting it. Chagas is caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi. It is a chronic disease, where 20 percent-30 percent of infected individuals develop severe cardiopathy, with heart failure and potentially fatal arrhythmias. Currently, Chagas disease treatment is more effective in the acute phase, but does not always produce complete parasite eradication during indeterminate and chronic phases. At present, only nifurtimox or benznidazole have been proven to be superior to new drugs being tested. Therefore, it is necessary to find alternative approaches to treatment of chronic Chagas. The current treatment may be rendered more effective by increasing the activity of anti-Chagasic drugs or by modifying the host's immune response. We have previously shown that glutathione synthesis inhibition increases nifurtimox and benznidazole activity. In addition, there is increasing evidence that cyclooxygenase inhibitors present an important effect on T. cruzi infection. Therefore, we found that aspirin reduced the intracellular infection in RAW 264.7 cells and, decreased myocarditis extension and mortality rates in mice. However, the long-term benefit of prostaglandin inhibition for Chagasic patients is still unknown.

Effects of buthionine sulfoximine nifurtimox and benznidazole upon trypanothione and metallothionein proteins in Trypanosoma cruzi

Proteins rich in sulfhydryl groups, such as metallothionein, are present in several strains of the parasite Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas' disease. Metallothionein-like protein concentrations ranged from 5.1 to 13.2 pmol/mg protein depending on the parasite strain and growth phase. Nifurtimox and benznidazole, used in the treatment of Chagas' disease, decreased metallothionein activity by approximately 70%. T. cruzi metallothionein was induced by ZnCl2. Metallothionein from T. cruzi was partially purified and its monobromobimane derivative showed a molecular weight of approximately 10,000 Da by SDS-PAGE analysis. The concentration of trypanothione, the major glutathione conjugate in T. cruzi, ranged from 3.8 to 10.8 nmol/mg protein, depending on the culture phase. The addition of buthionine sulfoximine to the protozoal culture considerably reduced the concentration of trypanothione and had no effect upon the metallothionein concentration. The possible contribution of metallothionein-like proteins to drug resistance in T. cruzi is discussed.

Efecto de antioxidantes fenólicos en cultivos de epimastigotos de Tripanosoma cruzi / Effects of phenolic antioxidants on Trypanosoma cruzi epimastigotes culture growth

Como trabajos previos de nuestro laboratorio han revelado que los antioxidantes fenólicos BHA (2(3)-terbutil-p-hidroxianisol) y BHT (3,5-diterbutil-p-hidroxitolueno) producen inhibición de la respiración de epimastigotos intactos de Trypanosoma cruzi, se estudió el efecto de estos compuestos sobre el crecimiento de cultivos de dichas células. Se pudo establecer que: ambos antioxidantes fenólicos inhiben el crecimiento de los cultivos al usarse concentraciones mayores de 0,1 mM. El BHT es más efectivo en su acción, ya que a una concentración 1 mM presenta efecto tripanocida; en cambio, a esa concentración BHA solamente inhibe el crecimiento. La acción de dichos compuestos afecta los procesos bioenergéticos del parásito. En aerobiosis, al adicionar glucosa 1% al medio Diamond, tanto BHA como BHT a una concentración de 50 uM inhiben el crecimiento de los cultivos. Tal efecto inhibitorio no ocurre si los cultivos son crecidos solamente en medio Diamond, ni tampoco si se mantienen en anaerobiosis. Otro compuesto antioxidante estudiado fue el ácido ascórbico. Al utilizarlo a una concentración de 1 mM, se produjo aumento del crecimiento de cultivos, por lo cual se puede concluir que los efectos de BHA y del BHT sobre T cruzi obedecen más bien a la estructura química de esos compuestos y no a su capacidad antioxidante. También fueron esayados algunos ésteres del ácido gálico y pudo comprobarse que el efecto sobre el crecimiento de los cultivos depende de su hidrofobicidad: el laurilgalato presenta acción tripanocida, en cambio los ésteres cuya cadena alcohólica es más corta - como propilalato y metilgalato - no alteran el crecimiento de los cultivos. Los resultados obtenidos con BHA y BHT ofrecen posibilidades para la terapia racional de la Enfermedad de Chagas, que deben seguir siendo estudiadas

Bases bioquímicas de la acción de drogas antichagásicas / Biochemical bases of the action of anti-chagasic

El avance en el conocimiento de la bioquímica de parásitos, que ha ocurrido en los años recientes, ha conducido al desarrollo de nuevas drogas y ha permitido entender el modo de acción de muchas de ellas. La acción de algunas drogas tripanosomicidas se debería a la generación de metabolitos que son radicales libres, incluyendo productos de reducción parcial del oxígeno. El T. cruzi es muy susceptible al daño celular producido por estos metabolitos , ya que las enzimas que destruyen las especies activadas de oxigeno en mamíferos tienen muy baja actividad o no existen en el parásito. Drogas en uso, como son el nifurtimox, el benznidazol y el cristal violeta actuarían generando radicales libres. Otro posible sitio de ataque quimioterapéutico en estudio es la biosíntesis del glutatión, el cual participa en la eliminación de radicales libres y en la conjugación y detoxicación de numerosas drogas. También se estudia la manera de interferir con la reducción del glutatión oxidado que en el T. cruzi, a diferencia del huésped, requiere del cofactor tripanotión. Drogas experimentales como el alopurinol y análogos de purinas basan su modo de acción en la incapacidad del parásito de sintetizar purinas de novo y en una relativa baja especificidad de la enzima succino-AMP sintetasa. La cadena respiratoria del parásito también presenta importantes diferencias con la del huésped