Repositorio
Institucional

Souza Bombaca, Ana Cristina

Von Dossow, Daniela

Chaves Barbosa, Juliana Magalhaes

Paz, Cristian

Burgos, Viviana

Sadok Menna-Barreto, Rubem Figueiredo

TrypanocidalActivity of Natural Sesquiterpenoids Involves Mitochondrial Dysfunction, ROS Production and Autophagic Phenotype in Trypanosoma cruzi

MDPI

MOLECULES

en

Chagas disease is a neglected tropical disease that is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi and represents a serious health problem, especially in Latin America. The clinical treatment of Chagas disease is based on two nitroderivatives that present severe side effects and important limitations. In folk medicine, natural products, including sesquiterpenoids, have been employed for the treatment of different parasitic diseases. In this study, the trypanocidal activity of compounds isolated from the Chilean plants Drimys winteri, Podanthus mitiqui and Maytenus boaria on three T. cruzi evolutive forms (epimastigote, trypomastigote and amastigote) was evaluated. Total extracts and seven isolated sesquiterpenoids were assayed on trypomastigotes and epimastigotes. Polygodial (Pgd) from D. winteri, total extract from P. mitiqui (PmTE) and the germacrane erioflorin (Efr) from P. mitiqui were the most bioactive substances. Pgd, Efr and PmTE also presented strong effects on intracellular amastigotes and low host toxicity. Many ultrastructural effects of these substances, including reservosome disruption, cytosolic vacuolization, autophagic phenotype and mitochondrial swelling (in the case of Pgd), were observed. Flow cytometric analysis demonstrated a reduction in mitochondrial membrane potential in treated epimastigotes and an increase in ROS production and high plasma membrane permeability after treatment with Pgd. The promising trypanocidal activity of these natural sesquiterpenoids may be a good starting point for the development of alternative treatmentsforChagas disease.

La enfermedad de Chagas es una enfermedad tropical desatendida causada por el protozoo Trypanosoma cruzi y representa un grave problema de salud, especialmente en Latinoamérica. El tratamiento clínico de la enfermedad de Chagas se basa en dos nitroderivados que presentan graves efectos secundarios y limitaciones importantes. En la medicina popular, se han empleado productos naturales, incluidos los sesquiterpenoides, para el tratamiento de diferentes enfermedades parasitarias. En este estudio, se evaluó la actividad tripanocida de compuestos aislados de las plantas chilenas Drimys winteri, Podanthus mitiqui y Maytenus boaria en tres formas evolutivas de T. cruzi (epimastigote, tripomastigote y amastigote). Se analizaron extractos totales y siete sesquiterpenoides aislados en tripomastigotes y epimastigotes. El poligodial (Pgd) de D. winteri, el extracto total de P. mitiqui (PmTE) y la erioflorina (Efr) de la germacrane de P. mitiqui fueron las sustancias más bioactivas. Pgd, Efr y PmTE también presentaron fuertes efectos sobre los amastigotes intracelulares y baja toxicidad para el huésped. Se observaron numerosos efectos ultraestructurales de estas sustancias, como la disrupción del reservorio, la vacuolización citosólica, el fenotipo autofágico y la hinchazón mitocondrial (en el caso de Pgd). El análisis por citometría de flujo demostró una reducción del potencial de membrana mitocondrial en los epimastigotes tratados y un aumento de la producción de ROS y una alta permeabilidad de la membrana plasmática tras el tratamiento con Pgd. La prometedora actividad tripanocida de estos sesquiterpenoides naturales podría ser un buen punto de partida para el desarrollo de tratamientos alternativos para la enfermedad de Chagas.

Artículo original

Esta investigación fue financiada por la Fundacao de Amparo a Pesquisa do Rio de Janeiro (FAPERJ), el Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq), la Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), la Fundacao Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) y la Comisión Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT-Proyecto: REDI170107).

This research was funded by the Fundacao de Amparo a Pesquisa do Rio de Janeiro (FAPERJ), Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq), Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), Fundacao Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) and Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT-Project: REDI170107).

10.3390/molecules23112800

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Trypanosoma cruzi

chagas disease

chemotherapy

sesquiterpenoids

mitochondria

autophagy

Trypanosoma cruzi

enfermedad de Chagas

quimioterapia

sesquiterpenoides

mitocondrias

autofagia

Biochemistry & Molecular Biology# Chemistry, Multidisciplinary

Trypanosoma cruzi

chagas disease

chemotherapy

sesquiterpenoids

mitochondria

autophagy

Trypanosoma cruzi

enfermedad de Chagas

quimioterapia

sesquiterpenoides

mitocondrias

autofagia

Parasitología

Farmacología y Farmacia

Otras Especialidades de la Biología

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acceso abierto

acceso abierto

WOS:000451641900072

TrypanocidalActivity of Natural Sesquiterpenoids Involves Mitochondrial Dysfunction, ROS Production and Autophagic Phenotype in Trypanosoma cruzi

Artículo original

MDPI

MOLECULES

Bioquímica y Biología Molecular

Química, Multidisciplinar

en

FAPERJ

CNPq

CAPES

FIOCRUZ

ANID CONICYT REDI170107

This research was funded by the Fundacao de Amparo a Pesquisa do Rio de Janeiro (FAPERJ), Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq), Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), Fundacao Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) and Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT-Project: REDI170107).

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FAPERJ#CNPq#CAPES#FIOCRUZ#ANID CONICYT REDI170107