Novas estratégias terapêuticas para a leishmaniose : efeitos do p -cimeno e 2-nitro-p -cimeno em Leishmania Infantum

Abstract

A leishmaniose é uma doença infecciosa parasitária que afecta cerca de 12 milhões de pessoas em todo o Mundo, bem como animais domésticos e selvagens, ocorrendo, predominantemente, em regiões tropicais e sub-tropicais. O agente etiológico é um parasita intracelular obrigatório do género Leishmania e o hospedeiro infectado pode desenvolver lesões cutâneas, muco-cutâneas ou viscerais, dependendo da espécie infectante, bem como da resposta imunitária do hospedeiro. O zimodemo de Leishmania infantum mais frequente na zona mediterrânica é o MON-1, sendo responsável pela grande maioria dos casos diagnosticados de leishmaniose visceral e por alguns casos de leishmaniose cutânea. Em Portugal, as leishmanioses humana e canina têm uma prevalência significativa, estando as zonas de Trás-os-Montes e Alto Douro, Bacia hidrográfica do Mondego, Região metropolitana de Lisboa e Algarve identificadas como zonas endémicas. Segundo a OMS a leishmaniose visceral tem vindo a surgir com uma complicação associada a doenças que comprometem o sistema imunitário, como o VIH. Dos primeiros 1700 casos reportados de co-infecção até 1998, em 33 países, 85% foram registados em Espanha, Itália, França e Portugal, sendo esta uma problemática emergente e prioritária na procura de novas terapêuticas Actualmente, a quimioterapia constitui a principal terapêutica no controlo da leishmaniose, não sendo, no entanto, suficientemente eficaz. Os fármacos mais utilizados no tratamento das leishmanioses são os compostos antimoniais pentavalentes, o alopurinol e a anfotericina B, mas estes, para além de serem caros, têm mostrado elevada toxicidade, resistência dos parasitas aos medicamentos e, na maioria dos casos, têm um sucesso limitado. É, portanto, necessário desenvolver terapias alternativas e caracterizar novos alvos terapêuticos para obter tratamentos mais eficientes, específicos e menos tóxicos. Na procura de alternativas terapêuticas, os óleos essenciais e/ou os seus componentes, têm vindo a ganhar visibilidade devido à sua acção anti-bacteriana, antiparasitária, antifúngica e antiviral, representando um grupo de moléculas que podem ser altamente eficazes na leishmaniose. Estudos in vitro demonstram que o monoterpeno p-cimeno tem uma acção antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Com o objectivo de estudar a actividade anti-Leishmania do p-cimeno e do seu derivado sintético 2-nitro-p-cimeno, foram realizados ensaios de viabilidade celular e de morfologia de promastigotas de L. infantum. O p-cimeno não induziu perda de viabilidade celular nem alterações morfológicas. No entanto, o 2-nitro-p-cimeno teve efeitos significativos na redução da viabilidade celular, com um IC50 de 145 μg/ml. Estes resultados sugerem que a introdução do grupo nitro na estrutura química do p-cimeno foi determinante na actividade anti-Leishmania. O modo de acção dos monoterpenos está relacionado com vários alvos na célula e embora os mecanismos específicos de actividade e os efeitos citotóxicos permaneçam por caracterizar, estudos recentes sugerem que estes compostos deverão actuar promovendo perturbações na permeabilidade de membranas, ou até mesmo afectar a integridade membranar dos microrganismos, interferindo com todas as suas funções. A mitocôndria tem uma importância fundamental nos processos de sobrevivência e morte celular, dado que é essencial para a produção de ATP, através do processo de fosforilação oxidativa, sendo também o principal organelo responsável pela formação intracelular de espécies reactivas de oxigénio e mecanismo de regulação celular. Assim, as alterações na estrutura e funções mitocondriais induzidas pelo p-cimeno e pelo 2-nitro-p-cimeno foram também avaliadas através de ensaios sobre a bioenergética de mitocôndrias de rato, bem como na permeabilidade transitória mitocondrial. Os resultados sugerem efeitos significativos de ambos os compostos na bioenergética mitocondrial, com maior actividade do 2-nitro-p-cimeno, induzidos por mecanismos diferentes. Nas mitocôndrias incubadas com o p-cimeno, a estimulação induzida no estado 4 da respiração é significativamente diminuída na presença de oligomicina, indicativo de que as perturbações na capacidade fosforilativa e aumento do estado 4 da respiração se devem à fuga de protões ao nível da fracção Fo da ATP sintase. A estimulação do estado 4 da respiração induzido pelo 2-nitro-p-cimeno não foi significativamente alterada por oligomicina, não ocorrendo também alterações no intumescimento, sugerindo que aumento do estado 4, a diminuição do estado 3 da respiração e consequente diminuição do índice de controlo respiratório, bem como diminuição do potencial de membrana se devem à permeabilização da membrana interna mitocondrial a protões. Embora através de mecanismos diferentes, ambos os compostos induzem perturbações na permeabilidade membranar, com consequente diminuição do potencial membranar e diminuição da síntese de ATP. Todavia, ambos os compostos apresentam diferentes efeitos na capacidade de regulação do Ca2+ pela mitocôndria, verificando-se alterações apenas na presença de 2-nitro-p-cimeno. Em conclusão, os resultados sugerem que a presença do grupo nitro é fundamental na activação de mecanismos que interferem com a viabilidade celular, homeostase do Ca2+ e bioenergética mitocondrial. O grupo nitro, conferindo um carácter anfipático ao composto, permitirá ao 2-nitro-p-cimeno maior facilidade em partilhar e atravessar as membranas celulares podendo afectar os vários organelos intracelulares, incluindo o complexo mitocondrial. Esta característica poderá explicar as diferenças observadas entre os dois compostos e ser responsável pela indução dos mecanismos de morte celular.