Aumento de la capacidad tripanocida de nifurtimox y benznidazol a través de la inhibición de la síntesis de prostaglandinas

Abstract

La enfermedad de Chagas, causada por el Trypanosoma cruzi constituye uno de los problemas de salud pública más importante en América Latina. Las drogas disponibles para su tratamiento, nifurtimox (NFX) y benznidazol (BZL) presentan limitada efectividad terapéutica y una amplia gama de efectos adversos. Los macrófagos representan la primera línea defensiva en la infección por T. cruzi. En la interacción parásito hospedero se produce el aumento de una serie de moléculas tendientes a disminuir la capacidad inmune del hospedero, entre ellas el factor de crecimiento transformante β (TGF-β), interleuquina 10 (IL-10) y prostaglandina E2 (PGE2). PGE2 es sintetizada por la COX, enzima que puede ser inhibida por ácido acetilsalicílico (ASA), por lo tanto ASA podría contribuir a aumentar la capacidad tripanocida del macrófago, mejorando la respuesta del hospedero a la infección. PGE2 se ha relacionado con la modulación del equilibrio óxido nitríco/poliaminas en el hospedero, por lo que inhibir su síntesis se puede traducir en un aumento del óxido nítrico y una disminución de las poliaminas (por ej. putrescina), generando un ambiente intracelular desfavorable para la proliferación parasitaria. Este efecto, sumado al uso de los fármacos antichagásicos nifurtimox o benznidazol pueden dar paso un control efectivo de la infección parasitaria. Se estudió la siguiente hipótesis: “ácido acetilsalicílico potencia la eficacia de nifurtimox y benznidazol y aumenta la capacidad tripanocida del macrófago”. Entonces, se estudió el efecto de ácido acetilsalicílico en macrófagos RAW infectados con T. cruzi y se encontró que ASA 1 mM es capaz de disminuir el número de células infectadas en un 41% y la liberación de tripomastigotes al medio de cultivo aproximadamente un 100%. Además al analizar combinaciones de ácido acetilsalicílico con NFX y BZL se encontró que tienen efecto sinérgico, con un índice de combinación de 0,71 para NFX-ASA y de 0,61 para BZL-ASA. La infección por T. cruzi aumentó significativamente la síntesis de PGE2 en macrófagos, efecto que fue revertido por ASA. De igual manera, mientras la infección por T. cruzi disminuyó los niveles de óxido nítrico, ASA 1 mM restableció los niveles de óxido nítrico. Ni la infección por T. cruzi ni el tratamiento con ASA produjeron cambios significativos en los niveles de poliaminas. El efecto de aspirina se asoció principalmente al aumento en la síntesis de óxido nítrico. El efecto sinérgico entre ácido acetilsalicílico y las drogas antichagásicas sienta las bases para una posible terapia combinada, que permita disminuir las dosis de NFX o BZL permitiendo un mejor efecto antichagásico de estas drogas. De esta forma, la hipótesis propuesta ha sido comprobada.

Chagas’ disease, caused by Trypanosoma cruzi is one of the most important public health problems in Latin America. Currently available drugs for treatment- nifurtimox (NFX) and benznidazole (BZL) have limited therapeutic effectiveness and a wide range of adverse reactions. Macrophages represent the first line of defense in infection by T. cruzi. The host-parasite interaction increases a series of molecules, such as transforming growth factor β (TGF-β), interleukin 10 (IL-10) and prostaglandin E2 (PGE2) weakening the host’s immune response. PGE2 is synthesized by COX, which can be inhibited by acetylsalicylic acid (ASA). Therefore, ASA could contribute to enhance macrophage trypanocidal capacity, improving the host response to infection. PGE2 has been linked to modulation of the nitric oxide/polyamine equilibrium in the host. Inhibiting its synthesis could yield an increase in nitric oxide levels and thus a decrease in polyamines such as putrescine, generating an unfavorable intracellular environment for parasite proliferation. This effect coupling with current Chagas Disease drugs nifurtimox and benznidazole could eradicate the parasite from the host. We tested the following hypothesis “acetylsalicylic acid potentiate the efficacy of nifurtimox and benznidazole, and enhances the trypanocidal capacity of macrophage”. Then, we studied the effect of aspirin on T. cruzi-infected RAW macrophages, and found that 1 mM ASA reduces the number of infected cells by 41% and release of trypomastigotes to culture medium by almost 100%. Furthermore, when we analyzed combinations of aspirin with NFX and BZL, we found a synergistic effect with combinatory indexes of 0.71 for NFX-ASA and 0.61 for BZL-ASA. Infection with T. cruzi significantly increased PGE2 synthesis in macrophages, effect reversed by ASA. Similarly, T. cruzi infection decreased nitric oxide levels and 1 mM ASA restored it to normal levels. Neither infection with T. cruzi or treatment with ASA produced significant changes in polyamine levels. The effect of aspirin was mainly associated to increased nitric oxide synthesis. Detection of synergistic effect between aspirin and antichagasic drugs lays the basis for a possible combination therapy, allowing lower doses of NFX or BZL for a better therapeutic effect. Therefore, the proposed hypothesis has been satisfied.