Polysaccharide-based Polyion Complex Micelles as New Delivery Systems for Hydrophilic Cationic Drugs

Les micelles polyioniques ont émergé comme des systèmes prometteurs de relargage de médicaments hydrophiles ioniques. Le but de cette étude était le développement des micelles polyioniques à base de dextrane pour la relargage de médicaments hydrophiles cationiques utilisant une nouvelle famille de copolymères bloc carboxymethyldextran-poly(éthylène glycol) (CMD-PEG). Quatre copolymères CMD-PEG ont été préparés dont deux copolymères identiques en termes de longueurs des blocs de CMD et de PEG mais différent en termes de densité de charges du bloc CMD; et deux autres copolymères dans lesquels les blocs chargés sont les mêmes mais dont les blocs de PEG sont différents. Les propriétés d’encapsulation des micelles CMD-PEG ont été évaluées avec différentes molécules cationiques: le diminazène (DIM), un médicament cationique modèle, le chlorhydrate de minocycline (MH), un analogue semi-synthétique de la tétracycline avec des propriétés neuro-protectives prometteuses et différents antibiotiques aminoglycosidiques. La cytotoxicité des copolymères CMD-PEG a été évaluée sur différentes lignées cellulaires en utilisant le test MTT et le test du Bleu Alamar. La formation de micelles des copolymères de CMD-PEG a été caractérisée par différentes techniques telles que la spectroscopie RMN 1H, la diffusion de la lumière dynamique (DLS) et la titration calorimétrique isotherme (ITC). Le taux de relargage des médicaments et l’activité pharmacologique des micelles contenant des médicaments ont aussi été évalués. Les copolymères CMD-PEG n'ont induit aucune cytotoxicité dans les hépatocytes humains et dans les cellules microgliales murines (N9) après 24 h incubation pour des concentrations allant jusqu’à 15 mg/mL. Les interactions électrostatiques entre les copolymères de CMD-PEG et les différentes drogues cationiques ont amorcé la formation de micelles polyioniques avec un coeur composé du complexe CMD-médicaments cationiques et une couronne composée de PEG. Les propriétés des micelles DIM/CMDPEG ont été fortement dépendantes du degré de carboxyméthylation du bloc CMD. Les micelles de CMD-PEG de degré de carboxyméthylation du bloc CMD ≥ 60 %, ont incorporé jusqu'à 64 % en poids de DIM et ont résisté à la désintégration induite par les sels et ceci jusqu'à 400 mM NaCl. Par contre, les micelles de CMD-PEG de degré de carboxyméthylation ~ 30% avaient une plus faible teneur en médicament (~ 40 % en poids de DIM) et se désagrégeaient à des concentrations en sel inférieures (∼ 100 mM NaCl). Le copolymère de CMD-PEG qui a montré les propriétés micellaires les plus satisfaisantes a été sélectionné comme système de livraison potentiel de chlorhydrate de minocycline (MH) et d’antibiotiques aminoglycosidiques. Les micelles CMD-PEG encapsulantes de MH ou d’aminoglycosides ont une petite taille (< 200 nm de diamètre), une forte capacité de chargement (≥ 50% en poids de médicaments) et une plus longue période de relargage de médicament. Ces micelles furent stables en solution aqueuse pendant un mois; après lyophilisation et en présence d'albumine sérique bovine. De plus, les micelles ont protégé MH contre sa dégradation en solutions aqueuses. Les micelles encapsulant les drogues ont maintenu les activités pharmacologiques de ces dernières. En outre, les micelles MH réduisent l’inflammation induite par les lipopolysaccharides dans les cellules microgliales murines (N9). Les micelles aminoglycosides ont été quant à elles capable de tuer une culture bactérienne test. Toutefois les micelles aminoglycosides/CMDPEG furent instables dans les conditions physiologiques. Les propriétés des micelles ont été considérablement améliorées par des modifications hydrophobiques de CMD-PEG. Ainsi, les micelles aminoglycosides/dodecyl-CMD-PEG ont montré une taille plus petite et une meilleure stabilité aux conditions physiologiques. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude montrent que CMD-PEG copolymères sont des systèmes prometteurs de relargage de médicaments cationiques.

Horses naturally infected by Trypanosoma vivax in southern Brazil

In this study, we reported the first outbreak of the infection by Trypanosoma vivax in horses in southern Brazil, a non-endemic region where bovines have only recently been found infected by this trypanosome species. We evaluated 12 horses from a farm in southern Brazil, where four horses displayed pale mucous membranes, fever, weight loss, and swelling of abdomen, prepuce, or vulva. The diagnosis of T vivax was confirmed in four horses by morphological parameters of trypomastigotes in blood smears and species-specific PCR. All T vivax-infected animals showed anemia, and most showed increased levels of beta-1, beta-2, and gamma globulins. Horses were treated with diminazene aceturate, but cure was not achieved, and the disease relapsed after therapy. These findings demonstrated that Brazilian T vivax isolates, which were already reported infecting cattle, buffaloes, goats, and sheep, can be highly pathogenic for horses, causing severe disease and even death of the animals due to the recurrence of the infection.

Highly debilitating natural Trypanosoma vivax infections in Brazilian calves: epidemiology, pathology, and probable transplacental transmission

Clinical, epidemiological, and pathological aspects of trypanosomiasis caused by Trypanosoma vivax in calves were reported for the first time in northeast Brazil. Clinical and epidemiological data, packed cell volumes (PCV), and parasitemia were assessed in 150 calves in May 2009 (rainy season-survey 1) and in 153 calves in November 2009 (dry season-survey 2) in three farms (A, B, and C). Prevalence of T. vivax in calves examined in the survey 1 was 63.3%, 65.0%, and 80.0% in farms A, B, and C, respectively. Morbidity varied from 63.3% to 80%, mortality from 15% to 30% and lethality from 23% to 37.5%. In survey 1, for all farms, high parasitemia (from 30.3 to 26.2x10(6) parasites/mL), fever (from 39.8 to 40.3 degrees C), low PCV (from 15.7% to 18.1%), and body score (from 2.5 to 3.5) were detected. Calves showed depression, weight loss, pale mucous membranes, enlarged lymph nodes, edema of the dewlap, cough, coryza, and diarrhea. The animals from farms A and B were treated with diminazene aceturate. Six months after, in survey 2, non-treated calves from farm C showed values for prevalence (81.82), morbidity (81.82), mortality (12.73), and lethality (15.55) similar to those in survey 1 (P>0.05). Also in survey 2, four calves aging merely 1-3 days old presented high parasitemia levels (from 32x10(6) to 74x10(6) parasites/mL), suggesting transplacental transmission. In conclusion, trypanosomiasis by T. vivax constitutes high prevalent disease for calves raised in Brazilian semiarid and may have transplacental transmission.

Genotypic and phenotypic characterization of Trypanosoma brucei gambiense isolates from Ibba, South Sudan, an area of high melarsoprol treatment failure rate

Resistance of trypanosomes to melarsoprol is ascribed to reduced uptake of the drug via the P2 nucleoside transporter. The aim of this study was to look for evidence of drug resistance in Trypanosoma brucei gambiense isolates from sleeping sickness patients in Ibba, South Sudan, an area of high melarsoprol failure rate. Eighteen T. b. gambiense stocks were phenotypically and only 10 strains genotypically characterized. In vitro, all isolates were sensitive to melarsoprol, melarsen oxide, and diminazene. Infected mice were cured with a 4 day treatment of 2.5mg/kg bwt melarsoprol, confirming that the isolates were sensitive. The gene that codes for the P2 transporter, TbATI, was amplified by PCR and sequenced. The sequences were almost identical to the TbAT1(sensitive) reference, except for one point mutation, C1384T resulting in the amino acid change proline-462 to serine. None of the described TbAT1(resistant)-type mutations were detected. In a T. b. gambiense sleeping sickness focus where melarsoprol had to be abandoned due to the high incidence of treatment failures, no evidence for drug resistant trypanosomes or for TbAT1(resistant)-type alleles of the P2 transporter could be found. These findings indicate that factors other than drug resistance contribute to melarsoprol treatment failures.