Avaliação do potencial terapêutico de membranas de celulose bacteriana contendo dietilditiocarbonato (DECT)na infecção experimental por L. brasilienses / Evaluation of the therapeutic potential of diethyldithiocarbonate-containing bacterial cellulose membranes (DECT) in experimental infection by L. brasilienses

RESUMO

A leishmaniose continua sendo um problema de saúde pública mundial. As opções terapêuticas limitadas, a toxicidade dos fármacos disponíveis e os relatos de resistência reforçam a necessidade do desenvolvimento de novas opções terapêuticas. Neste contexto, nós demonstramos previamente que o dietilditiocarbamato (DETC), um inibidor da enzima superóxido dismutase1 (SOD1), pode diminuir a infecção por L. braziliensis, in vivo. Neste trabalho, nós testamos o DETC numa formulação tópica empregando membranas de celulose bacteriana (BC-DETC). O tratamento de macrófagos murinos infectados por Leishmania com BC-DETC resultou na morte dos parasitas intracelulares de forma direta e dose-dependente, sem evidência de efeito tóxico para as células hospedeiras. A morte parasitária, in vitro, foi associada com a diminuição da atividade da SOD1, em paralelo com o aumento da produção de superóxido e decitocinas pró-inflamatórias. A eficácia de BC-DETC, in vivo, foi demonstrada em camundongos BALB/c infectados com L. braziliensis. A aplicação tópica de BC-DETC à lesão cutânea diminuiu significativamente a úlcera na orelha e a carga parasitária no sítio de infecção. Adicionalmente, a resposta inflamatória, avaliada pela expressão de IFN-γ e TNF-α, foi suprimida in situ, bem como na resposta de memória (recall) usando células do linfonodo drenante. Finalmente, BC-DETC foi capaz de reduzir a carga parasitária em macrófagos humanos, um efeito que foi revertido na presença de antioxidante. Conjuntamente, estes resultados apontam para a viabilidade do uso de BC-DETC como uma nova formulação para a quimioterapia da leishmaniose cutânea causada por L. braziliensis.

ABSTRACT

Leishmaniasis remains a worldwide public health problem. The limited therapeutic options, drug toxicity and reports of resistance reinforce the need for the development of new treatment options. Among these options, we previously showed that diethyldithiocarbamate (DETC), a superoxide dismutase 1 inhibitor (SOD1), can decrease L. braziliensis infection, in vivo. Herein, we tested DETC in a topical formulation employing bacterial cellulose membranes (BC-DETC). Treatment of leishmania-infected murine macrophages with BC-DETC resulted in a direct and dose-dependent killing of intracellular parasites, without pronounced toxic effects to host cells. In vitro parasite killing was associated with decreased SOD1 activity paralleled by increased superoxide and pro inflammatory cytokine production. In vivo efficacy of BC-DETC was then demonstrated in L. braziliensis-infected BALB/c mice. Topical application of BC-DETC to dermal lesions significantly decreased ear thickness and parasite load at the infection site. Additionally, the inflammatory response, namely expression of IFN-γ and TNF-α, was down modulated in situ as well as in recall responses employing draining lymph node cells. Finally, BC-DETC was also capable of decreasing parasite load within human macrophages, an effect that was reversed in the presence of anti-oxidants. Collectively, these results point to the feasibility of using BC-DETC as a new topical formulation for the chemoprophylaxis of cutaneous leishmaniasis caused by L. braziliensis.