In vitro and in vivo experimental models for drug screening and development for Chagas disease

Chagas disease, a neglected illness, affects nearly 12-14 million people in endemic areas of Latin America. Although the occurrence of acute cases sharply has declined due to Southern Cone Initiative efforts to control vector transmission, there still remain serious challenges, including the maintenance of sustainable public policies for Chagas disease control and the urgent need for better drugs to treat chagasic patients. Since the introduction of benznidazole and nifurtimox approximately 40 years ago, many natural and synthetic compounds have been assayed against Trypanosoma cruzi, yet only a few compounds have advanced to clinical trials. This reflects, at least in part, the lack of consensus regarding appropriate in vitro and in vivo screening protocols as well as the lack of biomarkers for treating parasitaemia. The development of more effective drugs requires (i) the identification and validation of parasite targets, (ii) compounds to be screened against the targets or the whole parasite and (iii) a panel of minimum standardised procedures to advance leading compounds to clinical trials. This third aim was the topic of the workshop entitled Experimental Models in Drug Screening and Development for Chagas Disease, held in Rio de Janeiro, Brazil, on the 25th and 26th of November 2008 by the Fiocruz Program for Research and Technological Development on Chagas Disease and Drugs for Neglected Diseases Initiative. During the meeting, the minimum steps, requirements and decision gates for the determination of the efficacy of novel drugs for T. cruzi control were evaluated by interdisciplinary experts and an in vitro and in vivo flowchart was designed to serve as a general and standardised protocol for screening potential drugs for the treatment of Chagas disease.

Estudos sobre componentes da fase aguda da infecção experimental por Trypanosoma cruzi: invasão parasita-célula hospedeira e inibidores de protease da família das Alfa-Macroglobulinas / Studies on components of the acute phase of the experimental infection for Trypanosoma cruzi: invasion parasite-cell hostess and inhibitors of protease of the family of Alfa-Macroglobulinas

O Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas, uma importante parasitose em diversos países da América Latina. O coração é um dos principais órgãos afetados, nas fases aguda e crônica. No primeiro bloco de nosso trabalho analisamos a expressão de um receptor para resíduos de manose/fucose em cardiomiócitos, antes e durante a sua infecção in vitro pelo parasita. Nesse estudos aplicamos um sistema rápido de quantificação da carga parasitária de culturas de células infectadas pelo T. cruzi, por meio de um ensaio Elisa, previamente padronizado nesta tese para essa finalidade... No segundo bloco, estudamos a expressão in vivo dos mensageiros para duas proteínas da família das alfa-macroglobulinas e do seu sistema receptor, e sua atividade antes e após a infecção, correlacionado-os com alguns parâmetros parasitológicos e histopatológicos. Analisamos comparativamente duas linhagens isogênicas de camundongos: C3H e C57BL/6 que, infectados com 104 parasitas da cepa Y, apresentaram parasitemia e mortalidade semelhantes. Observamos que a transcrição e síntese de alfa-macroglobulina apresenta níveis basais maiores em animais C3H que em B6, que são ainda mais acentuados durante a infecção pelo T. cruzi. Verificamos também que baixos níveis de A2M se associam a maiores e mais rápidos níveis de parasitismo no coração. Além disso, observamos que animais B6 não infectados apresentam uma maior transcrição e expressão de A2MR/LRP que animais C3H, o que é sugestivo de um melhor sistema de ôclearanceö de AM nos animais B6, em relação aos animais da linhagem C3H. Durante a infecção pelo T. cruzi observamos diferenças na transcrição e expressão de A2MR/LRP no fígado e no coração de animais B6 e C3H, possivelmente em razão de diferenças na natureza e concentração de citocinas; a hipótese de que a disponibilidade de TNF-gama e TGF-B possa ser regulada pela diferente expressão de AM nestes animais ainda precisa ser investigada. Embora o conjunto de resultados nos sugiram que a A2M pode realmente ser um modulador da invasão celular, em especial no coração, esse papel não é decisivo para o prognóstico de sobrevida do animal infectado. Isso provavelmente será influenciado mais pelo balanço de citocinas pró-inflamatórias (TNF-gama e TGF-B) e imunes (IFN-gama), as quais em concentrações adequadas e controladas concorreriam para a resistência do animal na fase aguda, associada ou não ao desenvolvimento de patologia na fase crônica.