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Title: Estudo do efeito in vitro e in vivo da apigenina em Leishmania amazonensis
Advisor: Amaral, Elmo Eduardo de Almeida
Members of the board: Bou Habib, Elvira Maria Saraiva Chequer
Vieira, Leda Quercia
Castro, Solange Lisboa de
Santos, Eduardo Caio Torres dos
Barreto, Rubem Figueiredo Sadok Menna
Authors: Silva, Fernanda da Fonseca e
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A leishmaniose ainda é uma das doenças mais negligenciadas do mundo. Ela está presente nos cinco continentes e é endêmica em 98 países, com 350 milhões de pessoas vivendo em zonas de risco e mais de 12 milhões de pessoas infectadas. Compreende um complexo de doenças causadas por mais de 20 espécies do gênero Leishmania. No Brasil, a Leishmania amazonensis é uma espécie dermotrópica importante. Apesar do progresso na compreensão da bioquímica e biologia deste parasito, este conhecimento ainda não tem refletido na descoberta de novos e eficazes agentes quimioterápicos contra a doença. O tratamento atual é insatisfatório, com altas taxas de toxidez e ineficácia, e não há vacina humana licenciada. A pesquisa de novos medicamentos, a partir de fontes naturais, é amplamente utilizada como uma abordagem bem sucedida na detecção de compostos para o tratamento de doenças parasitárias. Compostos puros obtidos de plantas, como certos flavonoides, exibem atividade antiprotozoária. A apigenina é uma flavona bioativa, abundantemente presente em frutas, ervas e legumes, que mostrou atividade leishmanicida. A apigenina inibiu o crescimento celular de ambas as formas evolutivas de L. amazonensis de maneira dose-dependente. Este efeito inibitório, em promastigotas, foi igual a 74% após 24 h de tratamento com 96 \03BCM de apigenina e, em amastigotas intracelulares, foi igual a 71% após 72 h de tratamento com 12 \03BCM do composto. O IC50/24 h em promastigotas foi 23,68 \03BCM e o IC50/72 h em amastigotas foi 4,33 \03BCM. Observou-se que a apigenina foi capaz de induzir o aumento nos níveis de ERO nos promastigotas e nos macrófagos infectados com L. amazonensis A incubação com os antioxidantes NAC e GSH reduziu a morte induzida pela apigenina nesses parasitos. A apigenina também foi capaz de causar a diminuição no potencial de membrana mitocondrial, a parada do ciclo celular, a diminuição do potencial proliferativo e alterações ultraestruturais mitocondriais e golgienses nos promastigotas tratados, também de maneira dose-dependente. Além disso, os macrófagos infectados mostraram que o tratamento com apigenina induziu um aumento no número de autofagossomos próximo das amastigotas, sugerindo também a contribuição da autofagia no mecanismo de ação do composto. Na avaliação in silico, a apigenina exibiu propriedades ADMET favoráveis e preencheu a "Regra dos 5\201D de Lipinski, mostrando ser bem absorvida, permeável e oralmente viável. O tratamento oral com apigenina (1 e 2 mg/Kg/dia) em camundongos BALB/c infectados com L. amazonensis mostrou controlar o desenvolvimento da lesão na orelha destes animais e reduzir a carga parasitária de maneira dose-dependente. Os resultados in vitro contribuíram para elucidar a atividade leishmanicida da apigenina e, juntamente como os resultados in vivo, entusiasmam em propor essa flavona como um composto suplementar no tratamento da leishmaniose
Abstract: Leishmaniasis is still one of the most neglected diseases in the world. It is present on five continents and is endemic in 98 countries, with 350 million people living in areas at risk and more than 12 million people infected. Comprises a complex of diseases caused by over 20 species of the genus Leishmania . In Brazil, Leishmania amazonensis is an important dermotropic specie. Despite progress in understanding the biochemistry and biology of this parasite, this knowledge has not been refle cted in the discovery of new and effective chemotherapeutic agents against the disease. The current treatment is unsatisfactory, with high toxicity and ineffectiveness, and there is no licensed human vaccine. The research of new drugs from natural sources is widely used as a successful approach in detecting compounds for the treatment of parasitic diseases. Pure compounds obtained from plants, such as certain flavonoids, exhibit antiprotozoal activity. Apigenin is a bioactive flavone, abundantly present in fruits, herbs and vegetables, which showed leishmanicidal activity. Apigenin inhibited cell growth of both forms of L. amazonensis in dose - dependent manner. This inhibitory effect on promastigotes was equal to 74% after 24 h of treatment with 96 μM apigenin and on intracellular amastigotes was equal to 71% after 72 h of treatment with 1 2 μM of the compound. The IC 50 / 24 h) in promastigotes was 23.68 μM and the IC 50 /72 h in amastigotes was 4.33 μM. It was observed that apigenin was able to induce increased lev els of ROS in treated promastigotes and L. amazonensis - infected macrophages. Pre - incubation with antioxidants, such as NAC and GSH, reduced apigenin - induced death in these parasites. Apigenin was also able to cause a decrease in mitochondrial membrane pote ntial, the cell cycle arrest, the decrease of proliferative potential, and mitochondrial and golgiense’s ultrastructural changes in treated promastigotes, also in dose - dependent manner. In addition, macrophages have shown that apigenin treatment induced an increase in the number of autophagosomes close to the amastigotes, suggesting the involvement of autophagy in the mechanism of action of the compound. When evaluated in silico , apigenin exhibited favorable ADMET properties and filled the Lipinski ’s "R ule of 5" , showing to be well absorbed, permeable and orally viable . In murine cutaneous leishmaniasis model, the oral t reatment with apigenin (1 and 2 mg/K g/day) in BALB/c infected mice showed to control the lesion development on ear of these animals and to r educe the parasite burden in dose - dependent manner. In vitro studies have contributed to elucidate the leishmanicidal activity of apigenin and, together with the in vivo results, enthusiastic in proposing this flavone as an additional compound in the treat ment of leishmaniasis
DeCS: Apigenina
Leishmania
Leishmaniose/terapia
Espécies de Oxigênio Reativas
Macrófagos
Proteoma
Issue Date: 2014
Citation: SILVA, F. da F. e. Estudo do efeito in vitro e in vivo da apigenina em Leishmania amazonenses. 2014. 69f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2014
Date of defense: 2014
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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