Estudo pré-clínico da sertralina nanolipossomal na leishmaniose visceral / Preclinical study of nanoliposomal sertraline in visceral leishmaniasis

RESUMO

A leishmaniose visceral (LV) é uma protozoose negligenciada fatal se não tratada, afetando 1,5 milhões de pessoas em todo o mundo. Na América Latina, o Brasil é responsável por 90% dos casos de LV, sendo seu tratamento um grande desafio, por apresentar alta toxicidade. Desta forma, a busca por alternativas terapêuticas é uma necessidade iminente. O reposicionamento de fármacos vem sendo uma abordagem importante na redução do custo e do tempo nas pesquisas. Além disso, sistemas de entrega de fármacos (Drug Delivery) como lipossomos, têm contribuído para a redução de dose terapêutica e consequentemente, dos efeitos adversos dos fármacos. Sendo assim, neste trabalho, foi avaliado o potencial anti-Leishmania do antidepressivo sertralina (SERT) em modelos in vitro e in vivo, utilizando tanto o fármaco livre (SERT), como encapsulado em nanolipossomos (SERT-LP). A SERT apresentou atividade contra formas promastigotas e amastigotas intracelulares com valores de Concentração Efetiva 50% (CE50) de 0,7 µM e 4 µM, respectivamente. A associação in vitro da SERT com miltefosina demonstrou valores da média das somatórias das Concentrações Inibitórias Fracionárias (X∑CIF) de 0,64 e 1,32 em promastigotas e amastigotas, respectivamente, resultando em uma associação aditiva. Visando verificar a eficácia in vivo, foi realizado um estudo farmacocinético da SERT em modelo murino, resultando em uma meia vida plasmática (T1/2) de aproximadamente 8 horas. O estudo in vivo da eficácia da SERT demonstrou falha terapêutica, tanto na administração pela via oral, como subcutânea. Porém, quando encapsulada em lipossomos (125 nm) de carga negativa, resultou em uma significativa redução (89%) da carga parasitária no fígado de camundongos tratados, pela via de administração subcutânea, por 10 dias a 1 mg/kg/dia. Inesperadamente, em uma dose 15 vezes maior, foi observado um aumento de 100% da carga parasitária, valor este, correlacionado ao aumento dos níveis séricos da citocina IL-6 e da quimiocina MCP-1. Estudos de biodistribuição da SERT-LP, demonstraram a presença da formulação no fígado e baço - 12 a 48 horas após administração subcutânea. Estudos histopatológicos dos animais tratados a 1 e 15 mg/kg/dia por 10 dias demonstraram a presença de múltiplos 6 focos de infiltrado inflamatório linfohistiocitário, formando esboços granulomatosos, em parênquima hepático. No baço, foi observado a presença de hiperplasia linfóide reativa, não diferindo do grupo controle. Os dados obtidos no estudo histopatológico corroboram os níveis de citocinas observados por citometria de fluxo, resultando em um infiltrado inflamatório. O presente estudo demonstra a eficácia da sertralina encapsulada em lipossomos na LV experimental, e sugere pela primeira vez, uma correlação entre o aumento da carga parasitária com a imunomodulação dose-dependente do fármaco. (AU)

ABSTRACT

Visceral leishmaniasis (VL) is a fatal neglected protozoan, affecting 1.5 million people in all the world. In Latin America, Brazil is responsible for 90% of cases of VL, and its treatment is a challenge once it shows high toxicity. Thats why it's important to search for therapeutic alternatives. Drug repositioning has been an important approach in reducing cost and time for the research. In addition, controlled drug delivery systems such as liposomes have contributed to the reduction of the therapeutic dose and, consequently, to the adverse effects of the drugs. In this study, the anti-Leishmania potential of sertraline antidepressant (SERT) was evaluated in in vitro and in vivo models, using the free drug (SERT) and the encapsulated in nanoliposomes (SERT-LP). SERT showed a potent activity against promastigotes and intracellular amastigotes with concentrations of 50% Effective Concentration (EC50) of 0.7 µM and 4 µM, respectively. The in vitro association of SERT with miltefosine demonstrated mean values of the sum of Fractional Inhibitory Concentrations (XΣCIF) of 0.64 and 1.32 in promastigotes and amastigotes, respectively, resulting in an additive association. Aiming for in vivo efficacy studies, a pharmacokinetic study of free sertraline in the murine model was performed, resulting in a plasma halflife (T1/2) of approximately 8 hours. In vivo study of the efficacy of SERT demonstrated therapeutic failure, in oral and subcutaneous administration. However, when encapsulated in nanoliposomes (125 nm) charge negativelly (SERT-LP), it resulted in a significant reduction (89%) of the parasite burden in the liver of mice treated for 10 days at 1 mg/kg. Unexpectedly, at a dose 15 times higher, showed 100% of increase in the parasite burden, which was correlated with increased of cytokine IL-6 and chemokine MCP-1 levels. Studies of biodistribution of SERT-LP, demonstrated the presence of the formulation in liver and spleen - 12 to 48 hours after subcutaneous administration. Histopathological studies of animals treated at 1 and 15 mg/kg for 10 days showed the presence of multiple foci of inflammatory lymphohistiocytic infiltrate, forming granulomatous sketches in hepatic parenchyma. In the spleen, the presence of reactive lymphoid hyperplasia was observed, not differing from the control group. The data obtained in the histopathological study corroborate with 8 the levels of cytokines observed in the flow cytometry, resulting in an inflammatory infiltrate. The present study demonstrates the potential of this new sertraline nanoformulation in experimental LV and suggests for the first time a correlation between increased parasite burden with dose-dependent immunomodulation of the drug. (AU)