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Title: Botryosphaeran, [(1 → 3)(1 → 6)-β-D-glucan], induces apoptosis-like death in promastigotes of Leishmania amazonensis, and exerts a leishmanicidal effect on infected macrophages by activating NF-kB and producing pro-inflammatory molecules
Authors: Carloto, Amanda Cristina Machado
Bortoleti, Bruna Taciane da Silva
Rodrigues, Ana Carolina Jacob
Silva, Taylon Felipe
Tomiotto-Pellissier, Fernanda
Bidóia, Danielle Lazarin
Gonçalves, Manoela Daiele
Assolini, João Paulo
Dekker, Robert F. H.
Costa, Idessania Nazareth
Conchon-Costa, Ivete
Miranda-Sapla, Milena Menegazzo
Pavanelli, Wander Rogério
Affilliation: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Bahia, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil. / Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Saúde. Departamento de Patologia Médica, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de londrina. Centro de Ciências Exatas. Departamento de Química. Laboratório de Biotransformação e Fitoquímica. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Alto Vale do Rio do Peixe. Caçador, SC, Brasil.
Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Londrina, PR, Brasil. / Beta-Glucan Pharmaceuticals. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Londrina, PR, Brasil. / Beta-Glucan Pharmaceuticals. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Departamento de Ciências Patológicas. Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer. Londrina, PR, Brasil.
Abstract: Leishmaniasis is an infectious-parasitic disease caused by the protozoan Leishmania spp. The available treatments are based upon expensive drugs bearing adverse side-effects. The search for new therapeutic alternatives that present a more effective action without causing adverse effects to the patient is therefore important. The objective of this study was to evaluate the in vitro effect of botryosphaeran, a (1 → 3)(1 → 6)-β-D-glucan, on the promastigote and intracellular amastigote forms of Leishmania amazonensis. The direct activity of botryosphaeran on promastigote forms was evaluated in vitro and inhibited proliferation, the IC50 7 μg/mL in 48 h was calculated. After 48 h treatment, botryosphaeran induced nitric oxide production (NO), caused mitochondrial membrane hyperpolarization, increased reactive oxygen species (ROS), and accumulation of lipid vesicles in promastigotes, resulting in apoptosis, necrosis and autophagy, and was accompanied by morphological and ultrastructural changes. The range of concentrations used did not alter the viability of peritoneal macrophages from BALB/c mice and erythrocytes of sheep. Botryosphaeran was able to reduce the number of infected macrophages and the number of amastigotes per macrophage at 12.5 μg/mL (50.75% ± 6.48), 25 μg/mL (55.66% ± 3.93) and 50 μg/ mL (72.9% ± 6.98), and IC50 9.3 μg/mL (±0.66) for intracellular amastigotes forms. The leishmanicidal effect was due to activation of NF-κB and promoted an increase in pro-inflammatory cytokines (TNF-α and IL-6), iNOS and microbial-derived ROS and NO, in addition to decreasing the levels of SOD. Based upon the data obtained, we infer that botryosphaeran exerted an active leishmanicidal and immunomodulatory effect, acting on promastigotes through autophagic, apoptotic and necrosis processes, and in the intracellular amastigote form, through the action of ROS and NO.
Keywords: Leishmaniasis
Cytotoxicity, Immunologic
Apoptosis
???metadata.dc.subject.fr???: Leishmaniose
Cytotoxicité immunologique
Apoptose
Keywords in spanish: Leishmaniasis
Citotoxicidad Inmunológica
Apoptosis
DeCS: Leishmaniose
Citotoxicidade Imunológica
Apoptose
Issue Date: 2022
Publisher: Elsevier. International Society for the Study of Xenobiotics
Citation: CARLOTO, Amanda Cristina Machado et al. Botryosphaeran, [(1 → 3)(1 → 6)-β-D-glucan], induces apoptosis-like death in promastigotes of Leishmania amazonensis, and exerts a leishmanicidal effect on infected macrophages by activating NF-kB and producing pro-inflammatory molecules. Chemico-Biological Interactions. v. 351, n. 109713, p. 1–13, 2022.
DOI: 10.1016/j.cbi.2021.109713
ISSN: 0009-2797
Copyright: open access
Appears in Collections:PR - ICC - Artigos de Periódicos
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