Efeito in vitro e in vivo do 5-hidroxi-2-hidroximetil-gama-pirona durante a infecção por Leishmania (Leishmania) amazonensis

As leishmanioses são um grupo de doenças infecciosas distribuídas mundialmente. A quimioterapia é o tratamento mais eficaz para a doença; apesar do grande número de drogas antileishmania disponíveis, são usualmente tóxicas, caras e requerem um longo período de tratamento. Portanto, torna-se necessária a busca de novas substâncias que sejam capazes de atuar sobre o protozoário sem causar danos ao hospedeiro, que tenham uma via de administração não invasiva e que, ainda, sejam viáveis economicamente. O ácido kójico, ou 5-hidroxi-2-hidroximetil-γ-pirona (HMP), é conhecido por inibir a enzima tirosinase no processo de produção da melanina, sendo extensivamente utilizado em cosméticos e também como tratamento tópico para melasma, não havendo citotoxicidade em humanos; entretanto, o potencial do HMP como agente antileishmania não é conhecido. O presente estudo analisou o efeito deste bioproduto em infecções por L. amazonensis in vitro e in vivo. O HMP promoveu a diminuição do crescimento de promastigotas e amastigotas em 62% (IC₅₀ 34μg/mL) e 79% (IC₅₀ 27,84 μg/mL) in vitro, respectivamente. A análise ultraestrutural de ambas as formas evolutivas tratadas com 50 μg/mL do HMP apresentaram corpos vesiculares no interior da bolsa flagelar, induziu uma intensa vacuolização intracelular bem como alterações mitocondriais. O estudo in vitro também demonstrou que o HMP foi capaz de reverter o efeito inibitório causado pela L. amazonensis no que diz respeito à produção de radicais de oxigênio. A análise histopatológica de lesões proveniente de animais submetidos ao tratamento tópico com o HMP demonstrou que o tecido apresentou um intenso processo de cicatrização. Além disso, fibras colágenas foram encontradas de maneira organizada no local da infecção de animais tratados, com um pequeno infiltrado celular e diminuição do número de parasitos. Tendo em vista a ação seletiva do HMP in vitro, o processo de ativação da célula hospedeira pelo bioproduto e a diminuição do número de parasitos observados durante o tratamento com a pomada, e pelo fato do HMP ser amplamente utilizado como agente antimelasma em humanos, esse metabólito pode ser promissor como tratamento tópico contra a Leishmaniose cutânea e apresentando grande potencial como agente leishmanicida.

ABSTRACT: Leishmaniasis includes a group of infectious diseases with worldwide distribution. Chemotherapy is one of the most effective treatments for this disease; although a number of anti-leishmanial drugs are available, these drugs are in general toxic, expensive and require long-term treatment. Kojic acid, or 5-hydroxy-2-hydroxymethyl-γ-pyrone (HMP), is well known for effectively inhibiting the tyrosinase enzyme in the process of melanin biosynthesis and is extensively used in cosmetics and as a topical treatment for melasm with no cytotoxicity observed in humans; however its potential as anti-leishmanial agent are unknown. The present study was designed to determine the effect of this bioproduct on L. amazonensis, following in vitro and in vivo infections. HMP (50μg/mL) was found to decrease the growth by 62% (IC₅₀ 34 μg/mL) and 79% (IC₅₀ 27.84 μg/mL) of promastigotes and amastigotes in vitro, respectively. Ultrastructural analysis of both evolutive forms showed that HMP increasing the presence of vesicles bodies into the flagellar pocket, and inducing an intense intracellular vacuolization and swelling of the mitochondrion. In vitro study also demonstrated that HMP is able to reverse ROS inhibitory mechanism promoted by L. amazonensis observed by nitroblue tetrazolium reaction. Histopathologycal analysis of in vivo topical treatment with HMP ointment showed healing process and suppressed ulcer dissemination in animal model. In addition, collagen fibers stained by picrosirus red, were found at the infection site of HMP-treated animals and an absence or low-level cellular infiltrate was observed, as well as a decrease in parasite burden. In view of the in vitro selective action of HMP on leishmania parasites, the activation of host cells and in vivo decrease in parasite burden, observed using HMP ointment, as well as the fact that HMP is widely and safely applied as an antimelasm agent in humans, this compound could be useful for the selective treatment of cutaneous leishmaniasis and may hold great potential as an anti-leishmanial agent.