Malária e medicina popular: efeito da Bertholletia excelsa H.B.K. (Castanha-do-Pará) em camundongos infectados com Plasmodium berghei

A malária é um grave problema de saúde pública, especialmente para a região Amazônica. Entretanto, fatores como a resistência, dificuldade de acesso e toxicidade dos fármacos tradicionais reduzem a efetividade das drogas distribuídas pelo governo para controle da infecção. Assim, a população amazônica ainda usa os recursos naturais, como a Bertholletia excelsa (Castanha-do-Pará), para melhorar os aspectos clínicos causados pela doença. Entretanto, não existe comprovação científica do efeito desse fruto na malária. Assim, este trabalho avaliou o efeito do pré tratamento com Castanha-do-Pará em camundongos BALB/c infectados com Plasmodium berghei, por meio dos parâmetros a seguir: sobrevida até a morte de todos os indivíduos, parasitemia e peso dos animais (no 3º, 7º, 10º, 16º e 18º dia pós-inoculação do parasita), e, no 10º de infecção, hemograma completo, peso do fígado e do baço e análise das enzimas hepáticas aspartatoaminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT) e ɣ-glutamilaminotransferase (GGT). O teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para avaliar a normalidade, seguido de Análise de Variância (ANOVA) de uma via ou teste t de Student, seguido do teste post hoc de Tukey. O acompanhamento dos animais parasitados mostrou uma sobrevivência em média de 13,9 dias, com perda de peso, aumento do tamanho dos órgãos, e alterações tanto do hemograma (diminuição do hematócrito, hemoglobina, hemácias totais e plaquetas e aumento dos leucócitos totais) como das enzimas hepáticas (aumento da AST e ALT e diminuição da GGT). Interessantemente, o pré tratamento de 11 dias com o fruto exerceu uma proteção significativa em relação a alguns dos parâmetros medidos como o aumento da sobrevida dos animais para 14,8 dias, diminuição dos níveis de parasitemia e leucócitos totais, manutenção do peso dos animais por mais tempo e do peso do baço, bem como influenciou positivamente nas enzimas hepáticas ALT e GGT. Assim, estes dados já demonstram que a B. excelsa pode ser utilizada como um reforço nutritivo diante a infecção causada pelo Plasmodium.

Avaliação do nível de concordância do teste imunocromatográfico OptiMAL-IT® e a gota espessa no diagnóstico da malária, no município de Mazagão-AP, Brasil

O diagnóstico precoce e o tratamento adequado dos casos de malária é a principal estratégia para o controle da doença. Várias alternativas para o diagnóstico microscópico tradicional foram propostas nos últimos anos, os testes imunocromatográficos que capturam antígenos alvos dos parasitos da malária estão sendo propostos, como o teste OptiMAL-IT® que detecta a desidrogenase lática do Plasmodium sp.. O estudo teve como objetivo a avaliação do nível de concordância entre o teste imunocromatográfico (OptiMAL-IT®) e a gota espessa para o diagnóstico da malária no Município de Mazagão – Amapá. Foram analisados 413 indivíduos com sintomatologia de malária, que procuraram o serviço da Unidade Mista de Saúde de Mazagão, com idade entre 01-68 anos. Os resultados do teste OptiMAL-IT® foram comparados com os resultados obtidos (das amostras) através da gota espessa corada pelo Giemsa. Dos 413 pacientes suspeitos de apresentarem malária, 317(76.8%) eram positivos através da GE e 311 (75.3%) eram positivos pelo TDR. Das lâminas de GE positivas, foram encontrados 27.4% de P. falciparum e 72.6% de P. vivax. O teste OptiMAL-IT® detectou 27.7% de P. falciparum e 72.3% de P. vivax. A sensibilidade obtida com o TDR para o P. falciparum foi de 97.7% e para o P. vivax foi de 98.2%, a sensibilidade global do TDR foi de 98.1% e a especificidade global e para ambas as espécies foi de 100%. Foram encontrados valores preditivos positivos e negativos de 100% e 94.1%, respectivamente. O teste OptiMAL-IT®, teve uma alta concordância com a GE, foi específico e eficiente, podendo ser usado no diagnóstico de malária nas situações onde a microscopia não está disponível.

Estudo por PCR em tempo real de três polimorfismos em genes envolvidos na resposta imune em pacientes infectados por Plasmodium vivax da população de Belém-PA

A malária é uma doença infecciosa que atinge aproximadamente 40% da população mundial em mais de 100 países e consiste em um grave problema de saúde pública. As citocinas são moléculas importantes na resposta imune contra a malária e atuam através do estímulo ou inibição da ativação, proliferação e/ ou diferenciação de células, além de regularem a secreção de anticorpos e de outras citocinas. Nesse trabalho investigamos três polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) que podem influenciar em uma maior ou menor síntese das citocinas TNF-a e IFN-g. Em relação à malária, os polimorfismos já foram associados com a malária grave, malária cerebral e anemia grave e também com outras doenças infecciosas, auto-imunes e com o câncer. Foram incluídos no estudo oitenta e um (81) pacientes com malária por Plasmodium vivax (primeira infecção) e cento e trinta (130) indivíduos sadios, ambos da população de Belém – PA. As freqüências genotípicas e alélicas foram pesquisadas através da técnica de discriminação alélica por PCR em tempo real e os resultados foram comparados entre os dois grupos. Parâmetros clínicos foram utilizados para tentar associar uma maior gravidade das manifestações da malária e a presença dos polimorfismos entre os pacientes. As freqüências foram semelhantes entre os dois grupos estudados. O alelo TNF-238*A não mostrou relação com nenhum dos parâmetros clínicos enquanto o alelo TNF-376*A estava relacionado com menores níveis plasmáticos de TNF-a e com uma menor intensidade dos sintomas. Os pacientes portadores do alelo IFN+874*A apresentaram menor intensidade da parasitemia. Assim os resultados obtidos não indicam associação dos polimorfismos com a ocorrência da malária na população estudada, mas com alguns dos parâmetros clínicos investigados, e podem auxiliar futuros estudos para tentar esclarecer como as mutações nos genes de citocinas podem influenciar na ocorrência e na evolução clínica da malária e de outras doenças infecciosas e parasitárias.

Papel do óxido nítrico na infecção malárica por P. gallinaceum

Malária é uma das mais incidentes doenças infecciosas do mundo. Na Amazônia existem muitos casos de malária causados principalmente por duas espécies de protozoários, o Plasmodium vivax e o Plasmodium falciparum, sendo este último responsável pela maioria dos casos de malária grave, que geralmente levam a morte devido ao acometimento de múltiplos órgãos, como o cérebro. Um dos mediadores químicos amplamente estudados nessa patogênese é o Óxido Nítrico (NO), o qual apresenta papel controverso. Atualmente duas hipóteses principais são apontadas como potencializadoras na patogênese. Uma, que a MC é causa da superprodução de NO, produzido pela Óxido Nítrico Sintase Neuronal (nNOS), após um quadro de hipóxia. Outra, diz que a MC é a causa da resposta exacerbada do sistema imunológico com produção de NO pela Óxido Nítrico Sintase Induzida (iNOS), presente nos macrófagos quando ativados pro determinantes antigênicos. Devido grande relevância da doença e dificuldade em enteder a patologia, modelos experimentais têm sido estabelecidos com a finalidade de esclarecer vias potenciais da evolução para MC, dentre eles o modelo de malária aviária causada pelo Plasmodium gallinaceum. Pouco se sabe sobre o seu papel do NO em modelos de malária aviária, principalmente devido inexistência de marcadores específicos para avaliar expressão das enzimas de síntese. Diante disso é importante estabelecer protocolos de purificação da iNOS de galinhas para a produção de um possível marcador. Para tanto se faz necessário investigar o papel do NO durante a malária aviária, em modelo experimental in vivo e in vitro, com linhagens de macrófagos de galinha HD11. Animais infectados com P. gallinaceum tratados com aminoguanidina (AG), um inibidor da produção de NO, tiveram maior sobrevida, além de menores níveis de nitrito no plasma e em macrófagos derivados de monócitos do sangue periférico, sugerindo a inibição da iNOS. Nos experimentos in vitro, células HD11 tratadas com LPS mostraram produção aumentada de NO, inferindo aumento na expressão e atividade da iNOS. Na separação proteica, observamos padrões diferentes que podem ser associados a uma elevada expressão da iNOS nos macrófagos ativados com LPS. Esse estudo proporcionará o melhor entendimento do modelo de malária aviária em galinhas, incluindo a cerebral, e envolvimento do sistema nitrérgico em galinhas infectadas com P. gallinaceum.

Avaliação da atividade antiplasmódica in vitro dos óleos de Andiroba (Carapa guianensis Aubl.) e Pimenta-de-macaco (Piper aduncum L)

Na busca de novos antimaláricos, duas espécies típicas da região Amazônica e uma fração rica em limonóides foram objeto deste estudo: Carapa guianensis Aubl. (Meliaceae), conhecida popularmente como andiroba, utilizada tradicionalmente como inseticida e no combate da malária. A espécie Piper aduncum L. (Piperaceae), conhecida popularmente como pimenta-de-macaco, usada para tratar doenças inflamatórias e a fração rica em limonóides fracionada do óleo de andiroba. Tanto os óleos brutos como a fração foram submetidos a ensaios in vitro, segundo metodologia descrita por Rieckman e colaboradores (1980) modificada por Carvalho (1990) com os clones do Plasmodium falciparum W₂ e Dd₂. Estes ensaios demonstraram que os óleos apresentaram atividade antiplasmódica, sendo que na concentração de 0,82ng/mL e 8,2μg/mL do óleo de andiroba a inibição do clone W₂ foi de 100% e do Dd₂ de 71% após 72h de exposição, respectivamente. Para a fração na concentração de 3,1μg/mL o clone W₂ foi de 100% e do Dd₂ a de 82% após 72h de exposição. O óleo de pimenta-de-macaco teve na concentração de 1,30ng/mL para o clone W₂ a inibição de 100% e para o Dd₂ a de 77%, após 72h de exposição, para a concentração de 10,3μg/mL. Os resultados com o óleo de pimenta-de-macaco, na concentração de 1,30ng/mL a inibição foi de 100% para clone W₂ e para o clone Dd₂, na concentração de 10,3μg/mL, a inibição foi de 77% após 72h de exposição.

Estudo fitoquímico, avaliação da toxicidade oral aguda e da atividade antimalárica in vitro e in vivo das cascas de Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist (Apocynaceae)

Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist (Apocynaceae), também conhecida como Parahancornia amapa (Hub.) Ducke, é uma espécie vegetal empregada popularmente no tratamento da malária, infecções no útero, gastrite, anemia, problemas respiratórios, entre outros. Os objetivos do presente trabalho foram realizar o estudo fitoquímico, avaliar a toxicidade oral aguda e a atividade antimalárica in vitro e in vivo de extratos, frações e substância isolada obtidas a partir de cascas do caule de P. fasciculata. Foram realizados dois tipos de extrações com o pó das cascas de P. fasciculata, por maceração / percolação, com etanol 96°GL e diclorometano, esta última tendo sido realizada a com o pó das cascas alcalinizado com hidróxido de amônio, obtendo-se os extratos secos EEPF e EDAPF, respectivamente. Uma terceira extração foi realizada a partir do EEPF por aquecimento sob refluxo, sucessivamente, com Hex:DCM (1:1), AcOEt:DCM (1:1) e AcOEt. EEPF foi, também, submetido a fracionamento por extrações ácido-base resultando nas frações de neutros (EEPFN) e de alcalóides (EEPFA). A prospecção fitoquímica realizada com o EEPF foi desenvolvida por CCD em cromatoplacas de sílica gel tendo sido detectada a presença de triterpenos, esteróides, heterosídeos flavônicos, saponinas, polifenóis, taninos, heterosídeos antracênicos e heterosídeos cardiotônicos. EDAPF foi submetido à cromatografia em coluna de sílica gel. Foram recolhidas 30 frações sendo que as frações Fr1-3, Fr4, Fr5-7 e Fr11 concentraram a maior parte da massa do extrato cromatografado. Da Fr5-7 foi isolada uma mistura de ésteres do lupeol que representam os componentes majoritários do EDAPF. Esta fração passou por um processo de hidrólise alcalina e o produto obtido (Fr5-7Hid) foi analisado por espectrometrias no IV, RMN de ¹H e ¹³C e foi identificado como o triterpeno lupeol. A fração insolúvel em AcOEt obtida a partir do EEPF, por aquecimento sob refluxo, apresentou resultado positivo para o teste de proantocianidinas e foi submetido a doseamento desta classe de metabólitos. Os resultados foram expressos em porcentagem dos teores para a amostra não diluída (10,46±0,3419%), amostra diluída a 1:10 (9,94± 0,1598%) e amostra diluída a 1:100 (10,55± 0,9299%). A avaliação da atividade antiplasmódica in vitro em culturas de cepas W2 de Plasmodium falciparum foi realizada pelo teste da Proteína II Rica em Histidina (HRP-II) tendo sido testados EEPF, EEPFN, EEPFA, Fr1-3, Fr4, Fr5-7(ésteres do lupeol), Fr11 e o Fr5-7Hid (lupeol). Os melhores resultados obtidos foram para EEPF, EEPFA E EEPFN (CI₅₀= ~ 50 μg/mL) sendo considerados moderadamente ativos. As demais amostras apresentaram CI₅₀ > 50 μg/mL e foram consideradas inativas. Realizou-se também a avaliação da atividade antimalárica in vivo em camundongos fêmeas suíços infectados com cepas ANKA de P. berghei com o EEPF e o EEPF-HEX:DCM (1:1) em concentrações de 500, 250 e 125mg/kg de peso. EEPF foi parcialmente ativo, somente no 8° dia, em todas as concentrações. Já EEPF-HEX:DCM (1:1) foi parcialmente ativo na dose de 500mg/kg de peso e nas demais doses foi inativo. O teste de toxicidade oral aguda foi realizado em camundongos fêmeas suíços, pelo método da dose fixa (5.000mg/kg), com EEPF e não apresentou nenhum sinal de toxicidade evidente, o que foi confirmado pela ausência de alterações nos exames anátomohistopatológicos realizados.

In vitro antimalarial activity of six Aspidosperma species from the state of Minas Gerais (Brazil)

Informações etnomédicas mostram que algumas espécies de Aspidosperma (Apocynaceae) são utilizadas contra a malária no Brasil e motivaram a avaliação de 6 espécies que foram coletadas no Estado de Minas Gerais: A. cylindrocarpon Müll. Arg., A. parvifolium A. DC., A. olivaceum Müll. Arg., A. ramiflorum Müll. Arg., A. spruceanum Benth. ex Müll. Arg. and A. tomentosum Mart. Um total de 23 extratos de diferentes partes das plantas, em diferentes solventes, foram testados in vitro contra cepas de Plasmodium falciparum resistente a cloroquina (W2) e sensível a cloroquina (3D7). Todos os extratos mostraram-se ativos apresentando valores de CI₅₀ na faixa de 5,0 ± 2,8 µg/mL a 65,0 ± 4,2 µg/ mL. O perfil por CCD dos extratos revelou a presença de alcalóides nas 6 espécies avaliadas. Esses resultados parecem confirmar o uso popular de espécies de Aspidosperma no tratamento da malária humana no Brasil e parecem indicar os alcalóides como possíveis compostos ativos das espécies testadas.

Oxidative Stress and Modification of Renal Vascular Permeability Are Associated with Acute Kidney Injury during P. berghei ANKA Infection

Malaria associated-acute kidney injury (AKI) is associated with 45% of mortality in adult patients hospitalized with severe form of the disease. However, the causes that lead to a framework of malaria-associated AKI are still poorly characterized. Some clinical studies speculate that oxidative stress products, a characteristic of Plasmodium infection, as well as proinflammatory response induced by the parasite are involved in its pathophysiology. Therefore, we aimed to investigate the development of malaria-associated AKI during infection by P. berghei ANKA, with special attention to the role played by the inflammatory response and the involvement of oxidative stress. For that, we took advantage of an experimental model of severe malaria that showed significant changes in the renal pathophysiology to investigate the role of malaria infection in the renal microvascular permeability and tissue injury. Therefore, BALB/c mice were infected with P. berghei ANKA. To assess renal function, creatinine, blood urea nitrogen, and ratio of proteinuria and creatininuria were evaluated. The products of oxidative stress, as well as cytokine profile were quantified in plasma and renal tissue. The change of renal microvascular permeability, tissue hypoxia and cellular apoptosis were also evaluated. Parasite infection resulted in renal dysfunction. Furthermore, we observed increased expression of adhesion molecule, proinflammatory cytokines and products of oxidative stress, associated with a decrease mRNA expression of HO-1 in kidney tissue of infected mice. The measurement of lipoprotein oxidizability also showed a significant increase in plasma of infected animals. Together, our findings support the idea that products of oxidative stress, as well as the immune response against the parasite are crucial to changes in kidney architecture and microvascular endothelial permeability of BALB/c mice infected with P. berghei ANKA.

Biological evaluation of hydroxynaphthoquinones as anti-malarials

Abstract Background The hydroxynaphthoquinones have been extensively investigated over the past 50 years for their anti-malarial activity. One member of this class, atovaquone, is combined with proguanil in Malarone®, an important drug for the treatment and prevention of malaria. Methods Anti-malarial activity was assessed in vitro for a series of 3-alkyl-2-hydroxy-1,4-naphthoquinones (N1-N5) evaluating the parasitaemia after 48 hours of incubation. Potential cytotoxicity in HEK293T cells was assessed using the MTT assay. Changes in mitochondrial membrane potential of Plasmodium were measured using the fluorescent dye Mitrotracker Red CMXROS. Results Four compounds demonstrated IC50s in the mid-micromolar range, and the most active compound, N3, had an IC50 of 443 nM. N3 disrupted mitochondrial membrane potential, and after 1 hour presented an IC50ΔΨmit of 16 μM. In an in vitro cytotoxicity assay using HEK 293T cells N3 demonstrated no cytotoxicity at concentrations up to 16 μM. Conclusions N3 was a potent inhibitor of mitochondrial electron transport, had nanomolar activity against cultured Plasmodium falciparum and showed minimal cytotoxicity. N3 may serve as a starting point for the design of new hydroxynaphthoquinone anti-malarials.

Two series of new semisynthetic triterpene derivatives: differences in anti-malarial activity, cytotoxicity and mechanism of action

Background The discovery and development of anti-malarial compounds of plant origin and semisynthetic derivatives thereof, such as quinine (QN) and chloroquine (CQ), has highlighted the importance of these compounds in the treatment of malaria. Ursolic acid analogues bearing an acetyl group at C-3 have demonstrated significant anti-malarial activity. With this in mind, two new series of betulinic acid (BA) and ursolic acid (UA) derivatives with ester groups at C-3 were synthesized in an attempt to improve anti-malarial activity, reduce cytotoxicity, and search for new targets. In vitro activity against CQ-sensitive Plasmodium falciparum 3D7 and an evaluation of cytotoxicity in a mammalian cell line (HEK293T) are reported. Furthermore, two possible mechanisms of action of anti-malarial compounds have been evaluated: effects on mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and inhibition of β-haematin formation. Results Among the 18 derivatives synthesized, those having shorter side chains were most effective against CQ-sensitive P. falciparum 3D7, and were non-cytotoxic. These derivatives were three to five times more active than BA and UA. A DiOC6(3) ΔΨm assay showed that mitochondria are not involved in their mechanism of action. Inhibition of β-haematin formation by the active derivatives was weaker than with CQ. Compounds of the BA series were generally more active against P. falciparum 3D7 than those of the UA series. Conclusions Three new anti-malarial prototypes were obtained from natural sources through an easy and relatively inexpensive synthesis. They represent an alternative for new lead compounds for anti-malarial chemotherapy.

Bioinformatische Identifizierung und Charakterisierung von Zyklin-abhängigen Kinasen und Zyklinen des Parasiten Eimeria tenella und deren Nutzung im rationalen Wirkstoffdesign

Parasiten der Apicomplexa umfassen sowohl humanpathogene, als auch tierpathogene Protozoen. Beispiele für wichtige Vertreter human- und tierpathogener Parasiten sind Plasmodium falciparum und Eimeria tenella. E. tenella verursacht die Kokzidiose des Hühnchens, eine Darmerkrankung die weltweit für Verluste in einer geschätzten Höhe von bis zu 3 Milliarden US$ verantwortlich zeichnet. Eine prophylaktische Vakzinierung gegen diese Krankheit ist ökonomisch meist ineffizient, und eine Behandlung mit Kokzidiostatika wird durch häufige Resistenzbildung gegen bekannte Wirkstoffe erschwert. Diese Situation erfordert die Entwicklung neuer kostengünstiger Alternativen. Geeignete Zielproteine für die Entwicklung neuartiger Arzneistoffe zur Behandlung der Kokzidiose sind die Zyklin-abhängigen Kinasen (CDKs), zu denen auch die CDK-related Kinase 2 (EtCRK2) aus E. tenella gehört. Diese Proteine sind maßgeblich an der Regulation des Zellzyklus beteiligt. Durch chemische Validierung mit dem CDK Inhibitor Flavopiridol konnte nachgewiesen werden, dass ein Funktionsverlust von CDKs in E. tenella die Vermehrung des Parasiten in Zellkultur inhibiert. E. tenella CDKs sind daher als Zielproteine für die Entwicklung einer Chemotherapie der Kokzidiose geeignet. Mittels bioinformatischer Tiefenanalysen sollten CDK Proteine im Parasiten E. tenella identifiziert werden. Das Genom von E. tenella liegt in Rohfassung vor [ftp://ftp.sanger.ac.uk]. Jedoch waren zum Zeitpunkt dieser Arbeiten viele Sequenzen des Genoms noch nicht annotiert. Homologe CDK Proteine von E. tenella konnten durch den Vergleich von Sequenzinformationen mit anderen Organismen der Apicomplexa identifiziert und analysiert werden. Durch diese Analysen konnten neben der bereits bekannten EtCRK2, drei weitere, bislang nicht annotierte CDKs in E. tenella identifiziert werden (EtCRK1, EtCRK3 sowie EtMRK). Darüber hinaus wurde eine Analyse der entsprechenden Zykline – der Aktivatoren der CDKs – bezüglich Funktion und Struktur, sowie eine Datenbanksuche nach bisher nicht beschriebenen Zyklinen in E. tenella durchgeführt. Diese Suchen ergaben vier neue potentielle Zykline für E. tenella, wovon EtCYC3a als Aktivator der EtCRK2 von María L. Suárez Fernández (Intervet Innovation GmbH, Schwabenheim) bestätigt werden konnte. Sequenzvergleiche lassen vermuten, dass auch EtCYC1 und EtCYC3b in der Lage sind, EtCRK2 zu aktivieren. Außerdem ist anzunehmen, dass EtCYC4 als Aktivator der EtCRK1 fungiert. Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war die Suche und Optimierung nach neuen Inhibitoren von CDKs aus E. tenella. In vorangegangenen Arbeiten konnten bereits Inhibitoren der EtCRK2 gefunden werden [BEYER, 2007]. Mittels Substruktur- und Ähnlichkeitssuchen konnten im Rahmen dieser Arbeit weitere Inhibitoren der EtCRK2 identifiziert werden. Vier dieser Strukturklassen erfüllen die Kriterien einer Leitstruktur. Eine dieser Leitstrukturen gehört zur Strukturklasse der Benzimidazol-Carbonitrile und ist bislang nicht als Inhibitor anderer Kinasen beschrieben. Diese neu identifizierte Leitstruktur konnte in silico weiter optimiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Bindungsenergien von Vertretern dieser Strukturklasse berechnet, um einen wahrscheinlichen Bindemodus vorherzusagen. Für die weiterführende in silico Optimierung wurde eine virtuelle kombinatorische Substanzbibliothek dieser Klasse erstellt. Die Auswahl geeigneter Verbindungen für eine chemische Synthese erfolgte durch molekulares Docking unter Nutzung von Homologiemodellen der EtCRK2. Darüber hinaus wurde ein in silico Screening nach potentiellen Inhibitoren der PfMRK und EtMRK durchgeführt. Dabei konnten weitere interessante virtuelle Hit-Strukturen aus einer Substanzdatenbank kommerziell erhältlicher Verbindungen gefunden werden. Durch dieses virtuelle Screening konnten jeweils sieben Verbindungen als virtuelle Hits der PfMRK sowie der EtMRK identifiziert werden. Die Häufung von Strukturklassen mit bekannter CDK Aktivität deutet darauf hin, dass während des virtuellen Screenings eine Anreicherung von CDK Inhibitoren stattgefunden hat. Diese Ergebnisse lassen auf eine Weiterentwicklung neuer Wirkstoffe gegen Kokzidiose und Malaria hoffen.

Mechanism of malarial haem detoxification inhibition by chloroquine

The haem detoxification pathway of the malaria parasite Plasmodium falciparum is a potential biochemical target for drug development. Free haem, released after haemoglobin degradation, is polymerized by the parasite to form haemozoin pigment. Plasmodium falciparum histidine-rich protein-2 (Pfhrp-2) has been implicated as the catalytic scaffold for detoxification of haem in the malaria parasite. Previously we have shown that a hexapeptide repeat sequence (Ala-His-His-Ala-Ala-Asp), which appears 33 times in Pfhrp-2, may be the major haem binding site in this protein. The haem binding studies carried out by ourselves indicate that up to 18 equivalents of haem could be bound by this protein with an observed K(d) of 0.94 microM. Absorbance spectroscopy provides evidence that chloroquine is capable of extracting haem bound to Pfhrp-2. This was supported by the K(d) value, of 37 nM, observed for the haem-chloroquine complex. The native PAGE studies reveal that the formation of the haem-Pfhrp-2 complex is disrupted by chloroquine. These results indicate that chloroquine may be acting by inhibiting haem detoxification/binding to Pfhrp-2. Moreover, the higher affinity of chloroquine for haem than Pfhrp-2 suggests a possible mechanism of action for chloroquine; it may remove the haem bound to Pfhrp-2 and form a complex that is toxic to the parasite.

Artemisinin, an endoperoxide antimalarial, disrupts the hemoglobin catabolism and heme detoxification systems in malarial parasite

Endoperoxide antimalarials based on the ancient Chinese drug Qinghaosu (artemisinin) are currently our major hope in the fight against drug-resistant malaria. Rational drug design based on artemisinin and its analogues is slow as the mechanism of action of these antimalarials is not clear. Here we report that these drugs, at least in part, exert their effect by interfering with the plasmodial hemoglobin catabolic pathway and inhibition of heme polymerization. In an in vitro experiment we observed inhibition of digestive vacuole proteolytic activity of malarial parasite by artemisinin. These observations were further confirmed by ex vivo experiments showing accumulation of hemoglobin in the parasites treated with artemisinin, suggesting inhibition of hemoglobin degradation. We found artemisinin to be a potent inhibitor of heme polymerization activity mediated by Plasmodium yoelii lysates as well as Plasmodium falciparum histidine-rich protein II. Interaction of artemisinin with the purified malarial hemozoin in vitro resulted in the concentration-dependent breakdown of the malaria pigment. Our results presented here may explain the selective and rapid toxicity of these drugs on mature, hemozoin-containing, stages of malarial parasite. Since artemisinin and its analogues appear to have similar molecular targets as chloroquine despite having different structures, they can potentially bypass the quinoline resistance machinery of the malarial parasite, which causes sublethal accumulation of these drugs in resistant strains.

Procerenone: a Fatty Acid Triterpenoid from the Fruit Pericarp of Omphalocarpum procerum (Sapotaceae)

Phytochemical investigation of a dichloromethane-methanol (1:1) extract of the fruit pericarp of Omphalocarpum procerum which exhibited antiplasmodial activity during preliminary screening led to the isolation of the new fatty ester triterpenoid 3β-hexadecanoyloxy-28-hydroxyolean-12-en-11-one (1), together with five known compounds 2-6. The structure of the new compound as well as those of the known compounds was established by means of spectroscopic methods and by comparison with previously reported data. Compounds 1- 4 were evaluated in-vitro for their cytotoxicity against L6 cell lines and antiprotozoal activities against Plasmodium falciparum, Leishmania donovani, Trypanosoma brucei rhodesiense and Trypanosoma cruzi (species responsible for human malaria, visceral leishmaniasis, African trypanosomiasis and Chagas disease, respectively). The tested compounds showed weak to moderate antiprotozoal activity and, no significant effect was detected regarding their cytotoxic potency.

A role for CD36 in the regulation of dendritic cell function

Dendritic cells (DC) are crucial for the induction of immune responses and thus an inviting target for modulation by pathogens. We have previously shown that Plasmodium falciparum-infected erythrocytes inhibit the maturation of DCs. Intact P. falciparum-infected erythrocytes can bind directly to CD36 and indirectly to CD51. It is striking that these receptors, at least in part, also mediate the phagocytosis of apoptotic cells. Here we show that antibodies against CD36 or CD51, as well as exposure to early apoptotic cells, profoundly modulate DC maturation and function in response to inflammatory signals. Although modulated DCs still secrete tumor necrosis factor-α, they fail to activate T cells and now secrete IL-10. We therefore propose that intact P. falciparum-infected erythrocytes and apoptotic cells engage similar pathways regulating DC function. These findings may have important consequences for the treatment of malaria and may suggest strategies for modulating pathological immune responses in autoimmune diseases.