In vitro genotoxicity of nitroimidazoles as a tool in the search of new trypanocidal agents.

BACKGROUND: Only benznidazole (Bnz) (1) and nifurtimox (Nfx) (2) are licensed for the treatment of Chagas disease although their safety and efficacy profile are far from ideal. Farmanguinhos from Fiocruz has developed seven nitroimidazole compounds (4-10) analogs of megazol (3). OBJECTIVES: To evaluate whether the genotoxic effect of 3 was abolished in the seven nitroimidazoles (4-10) analogs using the in vitro alkaline comet assay (CA) and the in vitro cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN) in whole human blood cells (WHBC) and correlate this effect with their trypanocidal activity using bloodstream trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi. METHODS: The toxicity of 3-10 to WHBC in the in vitro CA was determined using the fluorescein diacetate/ethidium bromide assay. DNA damage in the in vitro CA was evaluated according to tail size in four classes (0-3) and methyl methane-sulfonate (MMS) was used as a positive control. The cytotoxicity of 3-10 to WHBC in the CBMN was measured using the cytokinesis-block proliferation index and the replication index. The number of the micronucleate cells in 2,000 binucleate cells by experimental group was determined. Mitomycin C and N-deacetyl-N-methylcolchicine were used as positive controls. FINDINGS: Compound 3 showed a significant DNA strand break effect through the in vitro CA and highly significant clastogenic and/or aneugenic effect in the CBMN. Compounds 5, 6, 8, 9 and 10 showed negative results in the CBMN and positive results in the in vitro CA, while the inverse effect was observed for 4 and 7. MAIN CONCLUSIONS: Compound 10 was the most promising to proceed with the development as a drug candidate in the treatment of Chagas disease showing absence of chromosomal cytogenetic damage and high activity against T. cruzi, about two times higher than 3 and the clinical drug 1.

In vitro genotoxicity of nitroimidazoles as a tool in the search of new trypanocidal agents

BACKGROUND Only benznidazole (Bnz) (1) and nifurtimox (Nfx) (2) are licensed for the treatment of Chagas disease although their safety and efficacy profile are far from ideal. Farmanguinhos from Fiocruz has developed seven nitroimidazole compounds (4-10) analogs of megazol (3). OBJECTIVES To evaluate whether the genotoxic effect of 3 was abolished in the seven nitroimidazoles (4-10) analogs using the in vitro alkaline comet assay (CA) and the in vitro cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN) in whole human blood cells (WHBC) and correlate this effect with their trypanocidal activity using bloodstream trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi. METHODS The toxicity of 3-10 to WHBC in the in vitro CA was determined using the fluorescein diacetate/ethidium bromide assay. DNA damage in the in vitro CA was evaluated according to tail size in four classes (0-3) and methyl methane-sulfonate (MMS) was used as a positive control. The cytotoxicity of 3-10 to WHBC in the CBMN was measured using the cytokinesis-block proliferation index and the replication index. The number of the micronucleate cells in 2,000 binucleate cells by experimental group was determined. Mitomycin C and N-deacetyl-N-methylcolchicine were used as positive controls. FINDINGS Compound 3 showed a significant DNA strand break effect through the in vitro CA and highly significant clastogenic and/or aneugenic effect in the CBMN. Compounds 5, 6, 8, 9 and 10 showed negative results in the CBMN and positive results in the in vitro CA, while the inverse effect was observed for 4 and 7. MAIN CONCLUSIONS Compound 10 was the most promising to proceed with the development as a drug candidate in the treatment of Chagas disease showing absence of chromosomal cytogenetic damage and high activity against T. cruzi, about two times higher than 3 and the clinical drug 1.

Testes de citotoxicidade in vitro no controle da qualidade de biomateriais empregados em luvas utilizadas por profissionais da FIOCRUZ

Considerando a importância do conhecimento das manifestações de reações tóxicas que levam a dermatites de contato irritativa em mãos dos trabalhadores na área de saude, é compreendida a importância da inserção de metodologias para avaliação da citotoxicidade na legislação brasileira de luvas, como um dos requisitos mínimos para garantir a utilização segura destes produtos pelos profissionais. É importante salientar que com o controle cada vez mais rigoroso em relação ao uso de animais de laboratório, é necessária a utilização de testes in vitro que possam detectar a toxicidade de dispositivos médicos. Testes de citotoxicidade in vitro pelos métodos de difusão em ágar, contato direto, eluição e captação de vermelho neutro, podem ser utilizados como uma primeira etapa na avaliação biológica de luvas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a citotoxicidade in vitro de luvas cirúrgicas de látex de borracha natural e de luvas de procedimentos nitrílicas e vinílicas em culturas de células L929 de fibroblastos de camundongo. Trinta e cinco amostras de luvas de marcas e lotes diferentes, utilizados em dois hospitais sentinelas e em uma unidade de pesquisa da FIOCRUZ, foram analisadas pelo ensaio de citotoxicidade in vitro - métodos de difusão em ágar, contato direto, eluição e captação de vermelho neutro. No método de difusão em ágar, todas as luvas foram consideradas citotóxicas, ou seja, 100% das luvas de látex com e sem pó foram moderadamente citotóxicas (grau 3), assim como 25% das luvas nitrílicas e 33% das luvas vinílicas sem pó, enquanto foram levemente tóxicas, 75% das luvas nitrílicas e 67% das vinílicas (grau 2). No contato direto, todas as amostras foram consideradas moderadamente citotóxicas (grau 3). No método de eluição, empregando-se extratos de amostras em meio de cultura essencial mínimo (MEM) completo, 43% dos extratos das luvas de látex, 25% das nitrílicas e 33% das vinílicas apresentaram grau 4 de citotoxicidade e as restantes 57% de látex, 75% de nitrílicas e 67% das vinílicas, grau 3. No ensaio pelo método de captação de vermelho neutro, as concentrações de extratos em MEM completo que causaram 50% de letalidade celular (CI50) obtidos para as 28 luvas de látex (21 com pó e 7 sem pó) variaram de 4,6 % a 22,5%, enquanto para as luvas nitrílicas e vinílicas variaram de 26,6% a 81,7%. Logo, através do método por captação do vermelho neutro foi possível diferenciar a menor citotoxicidade das luvas nitrílicas e vinílicas em relação às luvas de látex. Recomenda-se a inclusão obrigatória de pelo menos dois métodos de ensaio na legislação brasileira para avaliação da citotoxicidade de luvas, o de difusão em ágar e o de eluição. O método de difusão em ágar foi o que melhor diferenciou a citotoxicidade das luvas de látex, nitrílicas e vinílicas e o ensaio de eluição permitiu avaliar a citotoxicidade proveniente de substâncias químicas extraíveis a partir das amostras. O método de captação de vermelho mostrou-se promissor, pois permite a determinação de citotoxicidades relativas de amostras, a partir dos valores de CI50. O trabalho ressalta a gravidade em relação ao potencial citotóxico das luvas detectado nos 4 métodos de ensaio empregados, considerado relevante para os trabalhadores e pacientes expostos a estes produtos.