Microemulsion based on methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate for the topical treatment of cutaneous leishmaniasis: an in vivo assay

ABSTRACT Cutaneous leishmaniasis, caused by protozoa of the genus Leishmania, presents diverse clinical manifestations, and current therapeutic options have limitations, including long treatment periods, potential hospitalization, and excessive pain during treatment. Methyl gallate, a phenolic compound found in plants such as Libidibia ferrea, presents promising antileishmanial activity. Combining this compound with existing leishmaniasis medications could lead to reduced dosages and the minimization of side effects. This study aimed to assess the efficacy of a microemulsion containing methyl gallate, either on its own or in combination with Glucantime®, for the experimental treatment of cutaneous leishmaniasis in a 30-day in vivo assay using golden hamsters infected with Leishmania (Leishmania) amazonensis. The control groups included an untreated positive control and an uninfected, untreated negative control. After treatment, we evaluated clinical, parasitological, and biochemical parameters. While none of the treatments achieved clinical or parasitological cure, notable improvements were observed in the combined group, with significant reductions in snout skin lesions and parasite load when compared to the control. Biochemical parameters such as creatinine, CK-MB, GOT, and GPT remained unchanged, but urea and CPK levels significantly increased in all the experimental groups relative to the control. In conclusion, the integration of a topical methyl gallate microemulsion with intralesional Glucantime® showed potential as an effective treatment for cutaneous leishmaniasis. Further investigations into optimal dosages and therapeutic schemes are warranted in order to enhance treatment outcomes.

RESUMO A leishmaniose cutânea, causada por protozoários do gênero Leishmania, apresenta diversas manifestações clínicas e as opções terapêuticas atuais têm limitações, incluindo longos períodos de tratamento, possível hospitalização e dor excessiva durante o tratamento. O galato de metila, um composto fenólico encontrado em plantas como Libidibia ferrea, mostra atividade antileishmania promissora. A combinação deste composto com os medicamentos existentes para leishmaniose pode levar a dosagens reduzidas e à minimização dos efeitos colaterais. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia de uma microemulsão contendo galato de metila, isoladamente ou em combinação com Glucantime®, no tratamento experimental da leishmaniose cutânea em um ensaio in vivo de 30 dias em hamsters sírios infectados com Leishmania (Leishmania) amazonensis. Os grupos de controle incluíram um controle positivo não tratado e um controle negativo não infectado e não tratado. Após o tratamento, avaliamos parâmetros clínicos, parasitológicos e bioquímicos. Embora nenhum dos tratamentos tenha alcançado cura clínica ou parasitológica, melhorias notáveis ​​foram observadas no grupo combinado, com redução significativa nas lesões cutâneas do focinho e na carga parasitária em comparação com o controle. Parâmetros bioquímicos como creatinina, CK-MB, TGO e TGP permaneceram inalterados, os níveis de ureia e CPK aumentaram significativamente em todos os grupos experimentais em relação ao controle. Em conclusão, a integração da microemulsão tópica de galato de metila com Glucantime® intralesional mostrou potencial como um tratamento eficaz para a leishmaniose cutânea. Mais investigações sobre dosagens ideais e esquemas terapêuticos são necessárias para melhorar os resultados do tratamento.

Plasmodium vivax Cell-Traversal Protein for Ookinetes and Sporozoites: Naturally Acquired Humoral Immune Response and B-Cell Epitope Mapping in Brazilian Amazon Inhabitants.

The cell-traversal protein for ookinetes and sporozoites (CelTOS), a highly conserved antigen involved in sporozoite motility, plays an important role in the traversal of host cells during the preerythrocytic stage of Plasmodium species. Recently, it has been considered an alternative target when designing novel antimalarial vaccines against Plasmodium falciparum. However, the potential of Plasmodium vivax CelTOS as a vaccine target is yet to be explored. This study evaluated the naturally acquired immune response against a recombinant P. vivax CelTOS (PvCelTOS) (IgG and IgG subclass) in 528 individuals from Brazilian Amazon, as well as the screening of B-cell epitopes in silico and peptide assays to associate the breadth of antibody responses of those individuals with exposition and/or protection correlates. We show that PvCelTOS is naturally immunogenic in Amazon inhabitants with 94 individuals (17.8%) showing specific IgG antibodies against the recombinant protein. Among responders, the IgG reactivity indexes (RIs) presented a direct correlation with the number of previous malaria episodes (p = 0.003; r = 0.315) and inverse correlation with the time elapsed from the last malaria episode (p = 0.031; r = -0.258). Interestingly, high responders to PvCelTOS (RI > 2) presented higher number of previous malaria episodes, frequency of recent malaria episodes, and ratio of cytophilic/non-cytophilic antibodies than low responders (RI < 2) and non-responders (RI < 1). Moreover, a high prevalence of the cytophilic antibody IgG1 over all other IgG subclasses (p < 0.0001) was observed. B-cell epitope mapping revealed five immunogenic regions in PvCelTOS, but no associations between the specific IgG response to peptides and exposure/protection parameters were found. However, the epitope (PvCelTOSI136-E143) was validated as a main linear B-cell epitope, as 92% of IgG responders to PvCelTOS were also responders to this peptide sequence. This study describes for the first time the natural immunogenicity of PvCelTOS in Amazon individuals and identifies immunogenic regions in a full-length protein. The IgG magnitude was mainly composed of cytophilic antibodies (IgG1) and associated with recent malaria episodes. The data presented in this paper add further evidence to consider PvCelTOS as a vaccine candidate.

Distribuição de casos de leishmaniose tegumentar no município de Rio Preto da Eva, Amazonas, Brasil / Distribution of cases of cutaneous leishmaniasis in the city of Rio Preto da Eva, Amazonas, Brazil

Foram analisados os aspectos clínicos e epidemiológicos de 90 pacientes com leishmaniose tegumentar americana (LTA) no município de Rio Preto da Eva, estado do Amazonas, Brasil, entre os anos de 2005 e 2012. Todos os pacientes apresentavam lesões cutâneas cujas cepas isoladas foram caracterizadas por eletroforese de isoenzimas e identificadas como Leishmania (Viannia) guyanensis (n=80), Leishmania (V.) naiffi (n=3) e Leishmania (Leishmania) amazonensis (n=7). A maior parte dos pacientes era do sexo masculino (70 porcento) e a faixa etária com maior número de casos foi de 11 a 20 anos (31,7 porcento). Em relação à ocupação, a maioria era constituída por agricultores ou caseiros (37,7 porcento). Um percentual de 95 porcento dos casos de LTA era proveniente de focos endêmicos de zonas rurais. O Assentamento Iporá, localizado no km 127 da AM 010, apresentou o maior número de casos (33,3 porcento). Concluímos que a LTA é uma parasitose endêmica de importância no município de Rio Preto da Eva, ocorre principalmente ao longo da rodovia AM 010 e, nos pacientes analisados, a aquisição da infecção ocorreu, majoritariamente, por meio de contato com o ciclo silvestre de transmissão, ressaltando-se, porém, a possibilidade de transmissão da doença no intra e peridomicílio...

We analyzed the clinical and epidemiological characteristics of 90 patients with Cutaneous Leishmaniasis (CL) in Rio Preto da Eva, Amazonas state, Brazil, between 2005 and 2012. All patients had skin lesions, whose isolates were characterized by isoenzyme electrophoresis and identified as Leishmania (Viannia) guyanensis (n=80), Leishmania (V.) naiffi (n=3) and Leishmania(Leishmania) amazonensis (n=7). Most patients were male (70 percent) and the age group with the highest number of cases was 11 to 20 years old (31.7 percent). In terms of occupation, most were farmers or home caretakers (37.7 percent). Around 95 percent of cases of CL were from rural areas of endemic foci and the settlement known as Iporá, located at KM 127 of the AM 010 road, had the highest number of cases (33.3 percent). We conclude that American egumentary Leishmaniasis is a parasitic disease endemic in Rio Preto da Eva (Amazonas State), occurring mainly along the 010 AM Highway, and that infection was mainly acquired through contact with the sylvatic transmission cycle, although the possibility of disease transmission peridomiciliary was also analysed...

Diversity and distribution of sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) in a military area in the state of Amazonas, Brazil.

This study reports the distribution, ecotopes and fauna diversity of sandflies captured in five training bases on a military reserve in Manaus, state of Amazonas (AM). A total of 10,762 specimens were collected, which were distributed among 58 species, with the highest number recorded at Base Instruction 1 (BI1). A higher rate of species richness was found at the Base Instruction Boina Rajada and low levels of diversity associated with a high abundance index with the clear dominance of Lutzomyia umbratilis, Lutzomyia ruii and Lutzomyia anduzei were found at BI1. The abundance of Lu. umbratilis raises the possibility of outbreaks of American cutaneous leishmaniasis by the main vector of the disease in AM.

Diversity and distribution of sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) in a military area in the state of Amazonas, Brazil

This study reports the distribution, ecotopes and fauna diversity of sandflies captured in five training bases on a military reserve in Manaus, state of Amazonas (AM). A total of 10,762 specimens were collected, which were distributed among 58 species, with the highest number recorded at Base Instruction 1 (BI1). A higher rate of species richness was found at the Base Instruction Boina Rajada and low levels of diversity associated with a high abundance index with the clear dominance of Lutzomyia umbratilis, Lutzomyia ruii and Lutzomyia anduzei were found at BI1. The abundance of Lu. umbratilis raises the possibility of outbreaks of American cutaneous leishmaniasis by the main vector of the disease in AM.

Ocorrência de flebotomíneos (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) no ambiente peridomiciliar em área de foco de transmissão de leishmaniose tegumentar no município de Manaus, Amazonas / Occurrence of sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) in the peridomestic environment in an area of transmission focus for cutaneous Leishmaniasis in Manaus, Amazon

Leishmaniasis is an antropozoonosis with natural foci, in which infection is maintained in wild ecotopes among the population of vectors and their vertebrate hosts. This study identified sand fly species involved in transmission of Leishmaniasis in the east area of Manaus, in households in the neighborhood of Cidade de Deus, where there are outbreaks of human and animal disease. The vicinity is near to Adolpho Ducke forest reserve. In the study, 122 specimens were captured at different times, using the CDC light traps. The most commonly encountered species of phlebotomine sandflies were Lutzomyia umbratilis, L. rorotaensis and L. olmeca nociva. Near one of the residences where the collections were made, there was disposal of organic waste, a fact that favors the attraction of animal reservoirs in the forest reserve, thus enabling the occurrence of the disease transmission cycle in the peridomicile.(AU)

A leishmaniose é uma antropozoonose com focos naturais, nos quais a infecção é mantida em ecótopos silvestres entre a população de vetores e seus hospedeiros vertebrados. Neste estudo foram identificadas espécies de flebotomíneos envolvidas na transmissão de leishmaniose tegumentar no Bairro Cidade de Deus, onde há focos da doença humana e animal. O bairro está situado à margem da reserva florestal Adolpho Ducke. Foram capturados 122 espécimens em épocas variadas, utilizando-se armadilhas luminosas do tipo CDC. As espécies de flebotomíneos mais encontradas foram Lutzomyia umbratilis, L. rorotaensis e L. olmeca nociva. Nas proximidades de uma das residências onde foram realizadas as coletas de flebotomíneos, verificou-se descarte de resíduos orgânicos (lixo), o que possibilita a atração de reservatórios silvestres presentes na reserva florestal favorecendo a ocorrência do ciclo de transmissão da doença no peridomicílio.(AU)

Ocorrência de flebotomíneos (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) no ambiente peridomiciliar em área de foco de transmissão de leishmaniose tegumentar no município de Manaus, Amazonas / Occurrence of sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) in the peridomestic environment in an area of transmission focus for cutaneous Leishmaniasis in Manaus, Amazon

Leishmaniasis is an antropozoonosis with natural foci, in which infection is maintained in wild ecotopes among the population of vectors and their vertebrate hosts. This study identified sand fly species involved in transmission of Leishmaniasis in the east area of Manaus, in households in the neighborhood of Cidade de Deus, where there are outbreaks of human and animal disease. The vicinity is near to Adolpho Ducke forest reserve. In the study, 122 specimens were captured at different times, using the CDC light traps. The most commonly encountered species of phlebotomine sandflies were Lutzomyia umbratilis, L. rorotaensis and L. olmeca nociva. Near one of the residences where the collections were made, there was disposal of organic waste, a fact that favors the attraction of animal reservoirs in the forest reserve, thus enabling the occurrence of the disease transmission cycle in the peridomicile.

A leishmaniose é uma antropozoonose com focos naturais, nos quais a infecção é mantida em ecótopos silvestres entre a população de vetores e seus hospedeiros vertebrados. Neste estudo foram identificadas espécies de flebotomíneos envolvidas na transmissão de leishmaniose tegumentar no Bairro Cidade de Deus, onde há focos da doença humana e animal. O bairro está situado à margem da reserva florestal Adolpho Ducke. Foram capturados 122 espécimens em épocas variadas, utilizando-se armadilhas luminosas do tipo CDC. As espécies de flebotomíneos mais encontradas foram Lutzomyia umbratilis, L. rorotaensis e L. olmeca nociva. Nas proximidades de uma das residências onde foram realizadas as coletas de flebotomíneos, verificou-se descarte de resíduos orgânicos (lixo), o que possibilita a atração de reservatórios silvestres presentes na reserva florestal favorecendo a ocorrência do ciclo de transmissão da doença no peridomicílio.

Estudo de uma série de casos de leishmaniose tegumentar americana no município de Rio Preto da Eva, Amazonas, Brasil / Case series study of american cutaneous leishmaniasis in Rio Preto da Eva municipality, Amazonas State, Brazil

A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é uma zoonose causada por flagelados do gênero Leishmania. Em áreas de desmatamento e extrativismo, a LTA atinge o homem quando este entra em contato com focos zoonóticos. No Brasil, a LTA tem caráter endêmico e está distribuída em todos os estados da Federação. No estado do Amazonas, segundo dados da Secretaria Estadual de Saúde (2005), os municípios de Manaus e Rio Preto da Eva estão em primeiro e segundo lugar, respectivamente, em número de casos registrados. Em Rio Preto da Eva, cerca de 80por cento dos casos de LTA são provenientes de assentamentos rurais ao longo da Rodovia AM-010. Foram diagnosticados 113 casos de LTA em 141 pacientes examinados ao longo de um ano, em todas as faixas etárias e de ambos os sexos, na Unidade Mista de Saúde de Rio Preto da Eva. Houve predomínio do sexo masculino (68,1por cento), adultos jovens com idades variando entre 20 e 39 (40,4por cento) anos, agricultores (49,1por cento), todos com a forma cutânea da doença principalmente em membros inferiores (35por cento). A realização de estudos de mapeamento das áreas de risco, assim como a identificação dos agentes causadores e transmissores da leishmaniose podem indicar propostas mais efetivas para o controle da doença.

Fauna de flebotomíneos (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) em terra firme e planície fluvial na área de influência do gasoduto Coari-Manaus, Amazonas, Brasil / Fauna of Sandflies (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) on terra firme and fluvial lowland in areas under the influence of the Coari-Manaus gas pipeline, Amazonas, Brazil

Este trabalho teve como objetivo realizar um levantamento preliminar da entomofauna de flebotomíneos nas áreas de influência do gasoduto Coari-Manaus (AM). As coletas foram realizadas no período de 4 a 8 de agosto (2003), em cinco dos sete municípios da área de influência do gasoduto, utilizando-se de armadilhas de luz do tipo CDC. Foram capturados 205 indivíduos, distribuídos em 25 espécies, pertencentes a oito subgêneros (151 – 73,7%) e quatro grupos (54 – 26,3%). A espécie Lutzomyia umbratilis foi a mais numerosa encontrando-se 21,0% (43) do total coletado. Nestas coletas foi registrada pela primeira vez no Amazonas e segunda no Brasil a espécie Lutzomyia preclara, coletada nos municípios de Caapiranga e Manacapuru.

The object of this work was to make a preliminary survey of the entomofauna sandflies in the areas under the influence of the Coari-Manaus (AM) gas pipeline. The collections were made from 4 to 8 August 2003, in five of the seven municipal districts under the influence of the gas pipeline, using light traps of the type CDC. We captured 205 individuals, distributed in 25 species, belonging to eight subgenera (151 – 73.7%) and four groups (54 – 26.3%). The Lutzomyia umbratilis was the most numerous species found (43 – 21.0%). The species Lutzomyia preclara, collected in the municipal districts of Caapiranga and Manacupuru, was registered for the first time in the state of Amazonas, and the second time in Brasil.

[Isoenzymatic characterization of human isolates of Leishmania sp (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) from the municipalities of Rio Preto da Eva and Manaus, State of Amazonas]. / Caracterização isoenzimática de isolados humanos de Leishmania sp (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) dos municípios de Rio Preto da Eva e Manaus, Estado do Amazonas.

Twenty-three isolates of Leishmania sp from patients in the municipalities of Rio Preto da Eva and Manaus were characterized and identified by means of isoenzyme electrophoresis and the degree of similarity between the organisms was analyzed. The results indicated that Leishmania guyanensis and Leishmania naiffi were present in these two environments and that the Leishmania naiffi samples were heterogenous.

Caracterização isoenzimática de isolados humanos de Leishmania sp (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) dos municípios de Rio Preto da Eva e Manaus, Estado do Amazonas / Isoenzymatic characterization of human isolates of Leishmania sp (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) from the municipalities of Rio Preto da Eva and Manaus, State of Amazonas

Foram caracterizados/identificados por eletroforese de isoenzimas 23 isolados de Leishmania sp de pacientes dos municípios de Rio Preto da Eva e Manaus, analisando-se o grau de similaridade entre os organismos. Os resultados indicaram ocorrência de Leishmania guyanensis e Leishmania naiffi nestes dois ambientes e a heterogeneidade das amostras de Leishmania naiffi.

Twenty-three isolates of Leishmania sp from patients in the municipalities of Rio Preto da Eva and Manaus were characterized and identified by means of isoenzyme electrophoresis and the degree of similarity between the organisms was analyzed. The results indicated that Leishmania guyanensis and Leishmania naiffi were present in these two environments and that the Leishmania naiffi samples were heterogenous.

Infecção natural por tripanosomatídeos (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) em Lutzomyia umbratilis (Diptera: Psychodidae) em áreas de leishmaniose tegumentar americana no Amazonas, Brasil / Natural infection rate of Lutzomyia umbratilis (Diptera: Psychodidae) by trypanosomatids (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) in endemic areas of American Tegumentary Leishmaniasis in the Amazonas State, Brazil

Durante o período de 2002 a 2003 foram realizadas coletas de flebotomíneos em duas áreas do estado do Amazonas (Base de treinamento militar - BI1 e Tarumã Mirim). Nessas coletas foram capturadas um total de 1.440 fêmeas de Lutzomyia (Nyssomyia) umbratilis. Lu.umbratilis é a principal responsável pela transmissão da Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA) ao norte do Rio Amazonas. Do total coletado apenas 15 espécimens (ou 1,04 por cento) apresentaram infecção natural por tripanosomatídeos, sendo 12 na BI1 e 3 em Tarumã-Mirim. Isso representou uma taxa de infecção de 1,66 por cento (12 dos 720 capturados em BI1) e 0,42 por cento (3 dos 720 em Tarumã-Mirim). Estes resultados confirmam as informações prévias por outros autores de reduzidos valores de infecção natural por tripanosomatídeos em flebotomíneos, mesmo em áreas altamente endêmicas para leishmaniose.

During the period of 2002 to 2003, there were collected sand flies in two areas of Amazon State (Forest Combat Training Base - BI1 and Tarumã-Mirim). Were collected the 1440 L. (Nyssomyia) umbratilis female. Lu. umbratilis is the main responsible for the transmission of American Tegumentary Leishmaniasis (ATL) in the northern of Amazon River. Only 15 specimens (or 1,04 percent) presented natural infection with trypanosomatids, being 12 at Bl1 and 3 at Tarumã-Mirim. The infection rate was 1,66 percent (12 of the 720 collected at BI1) and 0,42 percent (3 of the 720 at Tarumã-Mirim). These results confirm the previous informations described by other authors that insects have low rates of natural infection by trypanosomatids even in high endemic areas for Leishmaniasis.