Praziquantel-encapsulated niosomes against Schistosoma mansoni with reduced sensitivity to praziquantel / Niosomas encapsulados en prazicuantel contra Schistosoma mansoni con sensibilidad reducida al prazicuantel

ABSTRACT

Introduction: Praziquantel (PZQ) is the only commercially available drug for schistosomiasis. The current shortage of alternative effective drugs and the lack of successful preventive measures enhance its value. The increase in the prevalence of PZQ resistance under sustained drug pressure is, therefore, an upcoming issue. Objective: To overcome the tolerance to PZQ using nanotechnology after laboratory induction of a Schistosoma mansoni isolate with reduced sensitivity to the drug during the intramolluscan phase. Materials and methods: Shedding snails were treated with PZQ doses of 200 mg/kg twice/ week followed by an interval of one week and then repeated twice in the same manner. The success of inducing reduced sensitivity was confirmed in vitro via the reduction of cercarial response to PZQ regarding their swimming activity and death percentage at different examination times. Results: Oral treatment with a single PZQ dose of 500 mg/kg in mice infected with cercariae with reduced sensitivity to PZQ revealed a non-significant reduction (35.1%) of total worm burden compared to non-treated control mice. Orally inoculated PZQ- encapsulated niosomes against S. mansoni with reduced sensitivity to PZQ successfully regained the pathogen's sensitivity to PZQ as evidenced by measuring different parameters in comparison to the non-treated infected animals with parasites with reduced sensitivity to PZQ. The mean total worm load was 1.33 ± 0.52 with a statistically significant reduction of 94.09% and complete eradication of male worms. We obtained a remarkable increase in the percentage reduction of tissue egg counts in the liver and intestine (97.68% and 98.56%, respectively) associated with a massive increase in dead eggs and the complete absence of immature stages. Conclusion: PZQ-encapsulated niosomes restored the drug sensitivity against laboratory- induced S. mansoni adult worms with reduced sensitivity to PZQ.

RESUMEN

Introducción. El prazicuantel es el único fármaco disponible comercialmente para la esquistosomiasis. La escasez actual de medicamentos alternativos y la falta de medidas preventivas eficaces aumentan su valor. La creciente prevalencia de la resistencia al prazicuantel bajo una presión prolongada del fármaco es, por tanto, un tema emergente. Objetivos. Superar la tolerancia al prazicuantel mediante nanotecnología después de la inducción en laboratorio de un aislamiento de Schistosoma mansoni con sensibilidad reducida al fármaco durante la fase intramolusco. Materiales y métodos. Los caracoles que liberaban cercarias se trataron con prazicuantel en dosis de 200 mg/kg dos veces por semana, seguidas de un intervalo de una semana, y luego se repitieron dos veces de la misma manera. La inducción exitosa de la sensibilidad reducida se confirmó in vitro mediante la reducción de la reacción de las cercarias al prazicuantel con respecto a su actividad de natación y el porcentaje de muerte en diferentes momentos de examen. El éxito en inducir una menor sensibilidad se confirmó in vitro mediante la reducción de la reacción de las cercarias al prazicuantel. Resultados. El tratamiento oral con una dosis única de prazicuantel de 500 mg/kg en ratones infectados con cercarias con sensibilidad reducida al prazicuantel, reveló una reducción no significativa (35,1 %) de la carga total de gusanos en comparación con los ratones de control no tratados. Los niosomas encapsulados en prazicuantel inoculados por vía oral contra S. mansoni con sensibilidad reducida al prazicuantel, permitieron reestablecer con éxito la sensibilidad del patógeno al medicamento, como lo demostró la medición de diferentes parámetros en comparación con los animales infectados no tratados con parásitos con sensibilidad reducida a prazicuantel. La carga media total de gusanos fue de 1,33 ± 0,52, con una reducción estadísticamente significativa del 94,09 %, y la erradicación completa de los gusanos machos adultos. Se obtuvo un aumento notable en el porcentaje de reducción del recuento de huevos en el tejido del hígado y el intestino (97,68 % y 98,56 %, respectivamente), asociado con un aumento masivo de huevos muertos y ausencia total de estadios inmaduros. Conclusión. Los niosomas encapsulados en prazicuantel restauraron la sensibilidad al fármaco contra gusanos adultos de S. mansoni con sensibilidad reducida al prazicuantel inducida en el laboratorio.