Orientador: Fabio Trindade Maranhão Costa

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: 0 seqüestro de eritrócitos infectados par Plasmodium falciparum (Pf-Els) na microvasculatura de varies órgãos envolve uma seqüência de eventos que acredita­se contribuir para a patogênese da malaria grave. Apesar do tratamento com drogas antimaláricas serem eficazes, mortalidade...

Resumo: 0 seqüestro de eritrócitos infectados par Plasmodium falciparum (Pf-Els) na microvasculatura de varies órgãos envolve uma seqüência de eventos que acredita­se contribuir para a patogênese da malaria grave. Apesar do tratamento com drogas antimaláricas serem eficazes, mortalidade significativa ainda é vista nos casos graves da doença, particularmente no prazo de 24 horas da admissão hospitalar. Acredita-se que o uso de terapias anti-adesivas nesse período poderia minimizar as complicações causadas pelo P. falciparum. Nesse sentido, polissacarídeos sulfatados, como a heparina e a condroitina-sulfato-A (CSA), têm mostrado capacidade em inibir a citoaderência de Pf-Els a receptores endoteliais. A heparina foi usada no passado no tratamento da malaria grave, mas deixou de ser recomendada, devido a ocorrência de sérios efeitos colaterais, como hemorragias. Além disso, esses compostos são derivados de mamíferos, o que aumenta o risco de contaminação por agentes patogênicos. De fato, embora muitos compostos tenham sido testados, nenhum demonstrou evidência inequívoca de melhora nos testes clínicos para prevenção e tratamento da malária grave. 0 condroitim sulfate fucosilado (FucCS) é um polissacarídeo altamente sulfatado extraído do pepino-do-mar Ludwigothurea grisea, composto por uma base estrutural de condroitim sulfato de mamífero, e substituído na posição 3 dos resíduos de acido ß-D-glucurônico com cadeias de fucose sulfatadas. Nesse estudo, mostramos que o FucCS apresenta baixa toxicidade, e é um potente inibidor da citoaderência parasitária em células endoteliais de pulmão humano (HLEC) e da reinvasão de eritrócitos por merozoítos de P. falciparum. Em ambos os casos, a inibição ocorre de maneira dose dependente, e o composto mostrou ser eficiente na inibição de diferentes fenótipos parasitários. A remoção das cadeias de fucose sulfatadas do FucCS praticamente aboliu o efeito inibitório, sugerindo um papel central desempenhado por essas cadeias na ocorrência do processo inibitório. 0 composto também mostrou ser capaz de reverter a citoadesão parasitária em sistema que mimetiza o fluxo sangüíneo. Além disso, o tratamento com o FucCS (1 mg/kg/animal/dia) demonstrou retardar a morte de camundongos infectados com Plasmodium berghei ANKA (PbA), modelo experimental de malária cerebral. Assim, sugerimos o FucCS como um candidato promissor a terapia adjuvante no tratamento da malária grave e na prevenção ao agravamento da doença

Abstract: Sequestration of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes (Pf-EIs) in the microvasculature of several organs involves a sequence of events that contributes to the pathogenesis of severe malaria. Despite treatment with effective antimalarial drugs, significant mortality is still...

Abstract: Sequestration of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes (Pf-EIs) in the microvasculature of several organs involves a sequence of events that contributes to the pathogenesis of severe malaria. Despite treatment with effective antimalarial drugs, significant mortality is still observed in severe cases of disease, particularly within 24 hours of hospital admission. It is believed that the use of anti-adhesive therapies in this period could reduce complications caused by P. falciparum. Accordingly,sulfated polysaccharides such as heparin and chondroitin sufate A (CSA) have shown ability to inhibit the cytoadherence of Pf-EIs to endothelial receptors. Although heparin was used in the past as treatment for severe malaria, its use was discontinued due to the occurrence of serious side effects such as bleeding. Moreover, given that these compounds are obtained from mammals, potential risk of contamination has to be considered. In fact, although many compounds have been tested, none demonstrated unequivocal evidence of improvement in clinical trials for prevention and treatment of severe malaria. The fucosylated chondroitin sulfate (FucCS) is a highly sulfated polysaccharide extracted from sea cucumber Ludwigothurea grisea, composed of a chondroitin sulfate backbone substituted at the 3-position of the ß-D-glucuronic acid residues with sulfated fucose branches. In this study, we show that FucCS presents low toxicity and is a potent inhibitor of parasite cytoadherence in human lung endothelial cells (HLEC) and reinvasion of erythrocytes by P. falciparum merozoites. In both cases, inhibition occurs in a concentration-dependent manner, and the compound showed to be effective in inhibiting different parasite phenotypes. Removal of the sulfated fucose branches on the FucCS practically abolished the inhibitory effect, suggesting a central role played by these branches in the occurrence of the inhibitory process. The compound also showed ability to reverse parasite cytoadhesion under flow conditions. Furthermore, treatment with FucCS at 1 mg/kg/animal/day improved survival of C57BL/6 ice infected with Plasmodium berghei ANKA (PbA), an experimental model for cerebral malaria. Thus, we suggest FucCS as a promising candidate for adjunct therapy in the treatment of severe malaria and in prevention of severe malaria outcomes