Uso racional de inibidores de fosfodiesterases como abordagem terapêutica para Doença de Chagas

Abstract

Descoberta em 1909 pelo médico sanitarista e pesquisador brasileiro Carlos Chagas, a doença de Chagas (DC) faz parte do grupo de vinte agravos conhecidos como Doenças Tropicais Negligenciadas, e é causada pelo protozoário hemoflagelado Trypanosoma cruzi. Os fármacos de referência, benzonidazol (BZ) e nifurtimox, apresentam importantes limitações, como efeitos colaterais consideráveis, eficácia limitada na fase crônica e cepas naturalmente resistentes a ambos. Neste contexto, grupos de pesquisa, incluindo os do consórcio PDE4NPD, vêm trabalhando na identificação, otimização e triagem de inibidores de fosfodiesterases (PDEs), a partir de bibliotecas comerciais focadas em PDEs humanas e baseando-se nas diferenças estruturais e funcionais das isoformas parasitárias. Mesmo com alto grau de conservação, estas enzimas, que se apresentam em cinco isoformas em tripanossomatídeos e têm como função exclusiva a hidrólise dos nucleotídeos cíclicos AMPc e GMPc, importantes mensageiros intracelulares que interferem na osmorregulação, na diferenciação, na infectividade e na sobrevida dos parasitos, o que os torna interessantes alvos para novas abordagens terapêuticas. Desta forma, o objetivo desta tese foi realizar a triagem fenotípica de inibidores de PDEs sobre T. cruzi através de estudos in vitro e in vivo. Este trabalho resultou em sete artigos, nos quais abordamos diferentes aspectos de 66 compostos distribuídos em três classes químicas: pirazolonas, ftalazinonas e imidazois Nos estudos in vitro, consideramos sobre distintas cepas e DTUs (do inglês Discrete Typing Units), a ação anti-T. cruzi, toxicidade e seletividade em relação a células de mamíferos, alterações morfológicas induzidas pelos compostos, potencial efeito sobre a fisiologia de células hospedeiras, impacto da terapia combinada dos compostos junto ao BZ, assim como a validação do alvo mensurada pelos níveis de AMPc em parasitos tratados (ou não) com os inibidores e sequenciamento das isoformas do parasito (cepas Y e Colombiana). Observamos que, com exceção dos imidazois, a maioria dos inibidores apresenta maior atividade sobre as formas intracelulares em relação aos tripomastigotas sanguíneos. Descartamos a possível ação sobre o potencial microbicida da célula hospedeira através da avaliação de efeito pré-infecção, que não resultou em redução da carga parasitária, e da análise sobre amastigotas livres, revelando manutenção da mesma faixa de atividade quando comparadas às intracelulares, o que sugere várias hipóteses: diferenças metabólicas entre as duas formas, cujo biometabolização é mais intensa nas formas proliferativas em relação aos tripomastigotas, e como mostrado presentemente de modo inédito, amastigotas exibem superior efluxo de AMPc, em comparação a formas sanguíneas, além de algumas diferenças acerca da expressão das isoformas de PDEs. Estes fatores podem resultar nos diferentes perfis de susceptibilidade à maioria dos compostos, sendo mais potentes sobre amastigotas Contudo, apesar de não levar à lise das formas sanguíneas, os compostos induziram profundas alterações morfológicas e de viabilidade nos parasitos, gerando impacto em seu potencial infectivo. O candidato mais promissor, a pirazolona NPD-227, foi direcionada para os ensaios in vivo de toxicidade aguda e de eficácia sobre modelos murinos. Confirmamos a baixa toxicidade deste inibidor com NOAEL (do inglês non-observed adverse effects level) de 400 mpk. Sua ação sobre a infecção experimental aguda por T. cruzi, em esquemas de monoterapia e sob co-administração com BZ, revelou um efeito significativamente superior do combo quando comparada à monoterapia, tanto nos níveis de parasitemia como na sobrevida dos animais. As isoformas humanas de PDE desfrutam de uma longa história como alvos farmacológicos para um amplo espectro de condições clínicas e essa realocação de know-how e tecnologia, oferece novas oportunidades para identificação de candidatos terapêuticos para a DC.