Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/67644
AVALIAÇÃO DE COMPOSTOS DE BLOQUEIO DE INFECÇÃO DE ANOPHELES DARLINGI POR PLASMODIUM VIVAX
Araújo, Jéssica Evangelista | Date Issued:
2024
Author
Advisor
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório Plataforma de Bioensaios em Malária e Leishmanioses. Porto Velho, RO, Brasil.
Abstract in Portuguese
Estudos vêm sendo desenvolvidos para contribuir com o controle da malária, sendo muitos deles envolvidos na estratégia de bloqueio de transmissão do parasita no mosquito vetor. Essas pesquisas estão direcionadas em acelerar a identificação de potenciais compostos terapêuticos e realização da avaliação da eficácia por meio de modelos experimentais ex vivo, visando interromper as fases inicias do Plasmodium no mosquito. A fim de contribuir com esses estudos, este trabalho teve como objetivos
(i) avaliar o efeito bloqueador dos compostos por Direct Membrane-Feeding Assays (DMFA); (ii) definir a menor concentração efetiva dos compostos por meio de DMFA; (iii) analisar a influência dos compostos na taxa de ingurgitamento; (iv) estimar a influência dos compostos na sobrevivência das fêmeas de Anopheles darlingi pós- DMFA; e (v) avaliar a ação dos compostos com atividade efetiva de bloqueio total de transmissão do Plasmodium vivax em An. darlingi por meio de ensaio de contato
direto. Foram utilizadas nos experimentos fêmeas da espécie An. darlingi, com idades entre três e cinco dias, provenientes da colônia mantida na Plataforma de Produção e Infecção de Vetores da Malária (PIVEM/FIOCRUZ-Rondônia). Sete compostos previamente selecionados (S039-3190, S039-2589, PF-03814735-APE, PF- 03814735-MCE, AT9283, CYC-116, ZM-447439) foram submetidos ao DMFA em uma concentração inicial de 10μM. Posteriormente, compostos que apresentaram Atividade de Bloqueio de Transmissão (%TBA) e/ou Redução da Atividade de Transmissão (%TRA) acima de 90%, foram avaliados em concentrações menores (7μM, 5μM e 2μM). Para cada grupo experimental, controle e composto, utilizou-se um conjunto de 60 fêmeas. Os experimentos foram conduzidos com amostras sanguíneas obtidas de pacientes infectados com P. vivax ++ ou mais, sendo o plasma
sanguíneo do paciente substituído por soro AB+ inativado e oferecidos as fêmeas por meio do repasto sanguíneo utilizando mamadeiras de vidro acopladas ao banho- maria. No sétimo dia após a infecção, foram realizadas as dissecções dos intestinos médios e contagem de oocistos. Em relação as análises de dados, o efeito bloqueador dos compostos foi calculado pela %TBA e %TRA. As taxas de ingurgitamentos foramcomparadas pelo teste qui-quadrado com correção de Yates e as curvas de
sobrevivências Kaplan-Meier foram construídas para estimar as taxas de sobrevivência pelo teste Log-rank. Dos sete compostos avaliados, apenas o CYC-116 na concentração de 10μM apresentou resultados promissores, demonstrando uma capacidade significativa de reduzir a atividade de transmissão em 94,9%, portanto o único composto a ser avaliado em concentrações inferiores de 7μM, 5 μM e 2 μM (respectivamente as TRA: 61,34%, 44,946% e 14,95%). Para as taxas de ingurgitamento, três compostos mostraram diferenças significativas, com redução para os compostos PF-03814735-APE (p<0,0001) e PF-03814735-MCE (p<0,0001) e aumento para ZM-447439 (p=0,0114). Os setes compostos avaliados não influenciaram a sobrevivência dos mosquitos durante o período de acompanhamento.
Em relação aos ensaios de contato direto, somente o CYC-116 foi avaliado, não demonstrando diferenças estatísticas, tanto para intensidade (p=0,6142) quando para a prevalência da infecção (p=0,807). Conclui-se que, apenas um composto, o CYC- 116 a 10 μM, dos sete avaliados foi capaz de reduzir >90% a atividade de transmissão. Embora o CYC-116 esteja em estudo clínico para tumores sólidos, são necessárias pesquisas adicionais para avaliar seu potencial como tratamento específico para a malária.
Abstract
Studies have been conducted to contribute to malaria control, with many of them focusing on the strategy of blocking parasite transmission in the mosquito vector. These research efforts aim to expedite the identification of potential therapeutic compounds and evaluate their efficacy through ex vivo experimental models, targeting the early stages of Plasmodium in the mosquito. In order to contribute to these studies, this work aimed to (i) assess the blocking effect of compounds using Direct Membrane- Feeding Assays (DMFA); (ii) determine the minimum effective concentration of compounds through DMFA; (iii) analyze the influence of compounds on the engorgement rate; (iv) estimate the impact of compounds on the survival of Anopheles darlingi females post-DMFA; and (v) evaluate the action of compounds with effective total transmission-blocking activity against Plasmodium vivax in An. darlingi through direct contact assays. Female An. darlingi specimens aged three to five days, derived
from the colony maintained at the Malaria Vector Production and Infection Platform (PIVEM/FIOCRUZ-Rondônia), were used in the experiments. Seven previously selected compounds (S039-3190, S039-2589, PF-03814735-APE, PF-03814735- MCE, AT9283, CYC-116, ZM-447439) were subjected to DMFA at an initial concentration of 10μM. Subsequently, compounds showing Transmission Blocking Activity (%TBA) and/or Transmission Reduction Activity (%TRA) above 90% were evaluated at lower concentrations (7μM, 5μM, and 2μM). Each experimental group, control, and compound, consisted of 60 females. Experiments were conducted using blood samples obtained from patients infected with P. vivax++ or higher, with the patient's blood plasma replaced by inactivated AB+ serum and offered to the females through blood meals using glass feeders attached to a water bath. On the seventh day
post-infection, midgut dissections and oocyst counts were performed. The blocking effect of compounds was calculated based on %TBA and %TRA. Engorgement rates were compared using the chi-square test with Yates correction, and Kaplan-Meier survival curves were constructed to estimate survival rates using the Log-rank test. Among the seven compounds evaluated, only CYC-116 at a concentration of 10μM showed promising results, demonstrating a significant capacity to reduce transmission activity by 94.9%, thus being the only compound evaluated at lower concentrations
such as 7μM, 5μM, and 2μM (resulting in TRA values of 61.34%, 44.946%, and 14.95%, respectively). Regarding engorgement rates, three compounds showed significant differences, with reductions observed for PF-03814735-APE (p<0.0001) and PF-03814735-MCE (p<0.0001) and an increase observed for ZM-447439 (p=0.01114). None of the seven compounds evaluated influenced mosquito survival
during the follow-up period. As for direct contact assays, only CYC-116 was evaluated, showing no statistical differences in either intensity (p=0.6142) or infection prevalence (p=0.807). It is concluded that only one compound, CYC-116 at 10 μM, out of the seven evaluated, was able to reduce transmission activity by >90%. Although CYC-116 is under clinical study for solid tumors, further research is needed to assess its potential as a specific treatment for malaria.
Share