Delayed gametocyte clearance in Plasmodium vivax malaria is associated with polymorphisms in the cytochrome P450 reductase (CPR).

Primaquine (PQ) is the main drug used to eliminate dormant liver stages and prevent relapses in Plasmodium vivax malaria. It also has an effect on the gametocytes of Plasmodium falciparum; however, it is unclear to what extent PQ affects P. vivax gametocytes. PQ metabolism involves multiple enzymes, including the highly polymorphic CYP2D6 and the cytochrome P450 reductase (CPR). Since genetic variability can impact drug metabolism, we conducted an evaluation of the effect of CYP2D6 and CPR variants on PQ gametocytocidal activity in 100 subjects with P. vivax malaria. To determine gametocyte density, we measured the levels of pvs25 transcripts in samples taken before treatment (D0) and 72 hours after treatment (D3). Generalized estimating equations (GEEs) were used to examine the effects of enzyme variants on gametocyte densities, adjusting for potential confounding factors. Linear regression models were adjusted to explore the predictors of PQ blood levels measured on D3. Individuals with the CPR mutation showed a smaller decrease in gametocyte transcript levels on D3 compared to those without the mutation (P = 0.02, by GEE). Consistent with this, higher PQ blood levels on D3 were associated with a lower reduction in pvs25 transcripts. Based on our findings, the CPR variant plays a role in the persistence of gametocyte density in P. vivax malaria. Conceptually, our work points to pharmacogenetics as a non-negligible factor to define potential host reservoirs with the propensity to contribute to transmission in the first days of CQ-PQ treatment, particularly in settings and seasons of high Anopheles human-biting rates.

Disclosure of cinnamic acid/4,9-diaminoacridine conjugates as multi-stage antiplasmodial hits.

4,9-diaminoacridines with reported antiplasmodial activity were coupled to different trans-cinnamic acids, delivering a new series of conjugates inspired by the covalent bitherapy concept. The new compounds were more potent than primaquine against hepatic stages of Plasmodium berghei, although this was accompanied by cytotoxic effects on Huh-7 hepatocytes. Relevantly, the conjugates displayed nanomolar activities against blood stage P. falciparum parasites, with no evidence of hemolytic effects below 100 µM. Moreover, the new compounds were at least 25-fold more potent than primaquine against P. falciparum gametocytes. Thus, the new antiplasmodial hits disclosed herein emerge as valuable templates for the development of multi-stage antiplasmodial drug candidates.

Harnessing cholesterol uptake of malaria parasites for therapeutic applications.

Parasites, such as the malaria parasite P. falciparum, are critically dependent on host nutrients. Interference with nutrient uptake can lead to parasite death and, therefore, serve as a successful treatment strategy. P. falciparum parasites cannot synthesise cholesterol, and instead source this lipid from the host. Here, we tested whether cholesterol uptake pathways could be 'hijacked' for optimal drug delivery to the intracellular parasite. We found that fluorescent cholesterol analogues were delivered from the extracellular environment to the intracellular parasite. We investigated the uptake and inhibitory effects of conjugate compounds, where proven antimalarial drugs (primaquine and artesunate) were attached to steroids that mimic the structure of cholesterol. These conjugated antimalarial drugs improved the inhibitory effects against multiple parasite lifecycle stages, multiple parasite species, and drug-resistant parasites, whilst also lowering the toxicity to human host cells. Steroids with introduced peroxides also displayed antimalarial activity. These results provide a proof-of-concept that cholesterol mimics can be developed as a drug delivery system against apicomplexan parasites with the potential to improve drug efficacy, increase therapeutic index, and defeat drug resistance.

Atovaquone, chloroquine, primaquine, quinine and tetracycline: antiproliferative effects of relevant antimalarials on Neospora caninum / Atovaquona, cloroquina, primaquina, quinino e tetraciclina: efeitos antiproliferativos de antimaláricos relevantes em Neospora caninum

Abstract Neospora caninum is an apicomplexan parasite that causes abortion in cattle, resulting in significant economic losses. There is no commercial treatment for neosporosis, and drug repositioning is a fast strategy to test possible candidates against N. caninum. In this article, we describe the effects of atovaquone, chloroquine, quinine, primaquine and tetracycline on N. caninum proliferation. The IC50 concentrations in N. caninum were compared to the current information based on previous studies for Plasmodium and Toxoplasma gondii, correlating to the described mechanisms of action of each tested drug. The inhibitory patterns indicate similarities and differences among N. caninum, Plasmodium and T. gondii. For example, atovaquone demonstrates high antiparasitic activity in all the analyzed models, while chloroquine does not inhibit N. caninum. On the other hand, tetracycline is effective against Plasmodium and N. caninum, despite its low activity in T. gondii models. The repurposing of antimalarial drugs in N. caninum is a fast and inexpensive way to develop novel formulations using well-established compounds.

Resumo Neospora caninum é um parasita Apicomplexa relacionado a abortos no gado bovino, que resultam em impactos econômicos. Não há tratamento comercial para neosporosis e o reposicionamento de drogas indica uma estratégia rápida para testar candidatos anti-N. caninum. Neste artigo, são descritos os efeitos da atovaquona, cloroquina, quinino, primaquine e tetraciclina na proliferação de N. caninum. As concentrações IC50 em N. caninum foram comparadas com a informação disponível, baseada em estudos publicados previamente para Plasmodium e Toxoplasma gondii, incluindo a correlação com os mecanismos de ação descritos para cada droga testada. Os padrões de inibição indicam pontos de similaridades e diferenças entre N. caninum, Plasmodium e T. gondii. Por exemplo, a atovaquona demonstra uma alta atividade antiparasitária em todos os modelos testados, enquanto a cloroquina não inibe N. caninum. Por outro lado, a tetraciclina é efetiva contra Plasmodium e N. caninum, em contraste com a baixa atividade em modelos de T. gondii. O reposicionamento de drogas antimaláricas em N. caninum é uma forma rápida e de baixo custo para o desenvolvimento de novas formulações que usam compostos bem estabelecidos.

Is primaquine useful and safe as true exo-erythrocytic merontocidal, hypnozoitocidal and gametocidal antimalarial drug? / ¿Es la primaquine útil y segura como medicamanto antimalárico y verdaderamente merontocida exo-eritrocítico, hipnozoiticidad y gametocitocida?

El objetivo principal de este ensayo es poner a disposición en un documento único, una secuencia de eventos que han sido publicados sobre la biología de los parásitos del paludismo y su interacción con el huésped humano, buscando argumentos para el tratamiento eficaz y seguro; ¿qué sabemos y qué nos gustaría saber sobre los efectos de la primaquina para justificar su uso en la práctica clínica y de salud pública? El profesional debe estar atento a que tanto la actividad antipalúdica, como los efectos deletéreos hemolíticos y metahemoglobinémicos y de detoxificación de la primaria dependen de varios productos de biotransformación de la droga. No obstante el uso universal durante seis décadas, el sitio y mecanismo de formación y degradación y sus efectos biológicos específicos en los seres humanos aún permanecen poco comprendidos. Los gametocitos maduros de Plasmodium falciparum son naturalmente resistentes a la cloroquina y a otras drogas merontocidas sanguíneas, pero son usualmente eliminados con dosis única de 1.315 mg/kg per os (p.o) de fosfato de primaquina (equivalente a 0.75 mg base). En relación con la frecuencia de recaídas, en vez de empíricamente, los esquemas de tratamiento deberían determinarse considerando la farmacodinamia de la droga y su efecto sobre los esporozoitos, merontes pre-exo-eritrocíticos, hipnozoitos y gametocitos p. vivax. Donde no hay servicios de atención médica disponibles, o éstos no están capacitados para identifica deficiencias de glucosa -6- fosfato dehidrogenasa (G6PD) ni efectos deletéreos de la droga, recomendamos que no se use primaquina. Tanto los ataques clínicos primarios como las recaídas de las infecciones por P. vivax como y cuando se presenten deben tratarse con 10 mg/kg de cloroquina base p.o. La prevención de las recaídas por P. vivax está problemente relacionada con la cepa y las características de las poblaciones de hipnozoitos de P.vivax involucrados. Si los trabajadores de salud bien informados y calificados deciden usar primaquina en ausencia de deficiencias de enzimas y están dispuestos a hacer el seguimiento clínico, toxicológico y parasitológico, pueden administrar con seguridad una dosis diaria de 0.25 mg/kg de primaquina-base durante 14 días para la posible prevención de las recaídas por P.vivax

Eficácia de quatro esquemas terapêuticos para malaria vivax em crianças / Clinical efficacy of four schemes for vivax malaria treatment in children

Objetivo: A cura da malaria vivax permanece dificultada por um fator determinante de recaídas: a duraçäo do tratamento. Em Belém, a observaçäo de que um grande número de pacientes com malária vivax curava-se, a despeito do abandono do tratamento, levou à concretizaçäo deste estudo objetivando avaliar a eficácia de esquemas mais operacionais para malária em crianças. Métodos: Foi realizado ensaio clínico prospectivo e randomizado, em 200 crianças com malária vivax, atendidas ambulatorialmente. Variáveis observadas: velocidade de negativaçäo da parasitemia e respostas a quatro esquemas: a) cloroquina 10mg/kg - dose única (cloroquina DU) + primaquina 0,50/kg/dia por 7 dias; b) cloroquina DU + primaquina 0,25/kg/dia por 7 dias; c) cloroquina DU + primaquina 0,50/kg/dia por 5 dias; e d) cloroquina DU + primaquina 0,25/kg/dia por 5 dias. Para comparaçäo das resposwtas obtidas foi utilizado o teste exato de Fisher. Resultados: Todas as 144 crianças que completaram o estudo apresentaram negativaçäo da parasitemia até o quarto dia de tratamento. A comparaçäo das respostas aos esquemas, mostrou resultados significativos entre os esquemas A e D (p=0,022), e entre os esquemas C e D (p=0,005). Quanto à dose diária e ao tempo de duraçäo, a comparaçäo mostrou resultados significativos nos esquemas de doses duplicadas em relaçäo aos de dose padräo(p=0,0042)...