Efecto del tratamiento conjunto con benznidazol y fenofibrato en la modulación de la disfunción ventricular y de la respuesta inflamatoria en la enfermedad de Chagas experimental

• Autores: Cevey, Ágata Carolina
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Goren, Nora Beatriz
• Materia: TRYPANOSOMA CRUZI; DISFUNCION VENTRICULAR; PPAR ALFA; FENOFIBRATO; BENZNIDAZOL; MEDIADORES INFLAMATORIOS; TRYPANOSOMA CRUZI; HEART DYSFUNCTION; PPAR ALFA; FENOFIBRATE TREATMENT; BENZNIDAZOLE; INFLAMMATORY MEDIATORS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La enfermedad de Chagas, causada por Trypanosoma cruzi (T. cruzi), es la principal causa de miocardiopatía dilatada en el continente americano. El tratamiento antiparasitario recae mayormente en benznidazol (Bzl) dado que el otro fármaco utilizado, el Nifurtimox, escasea o no se encuentra disponible en muchos países. Ambos inducen efectos adversos de variada severidad en muchos pacientes, que pueden llevar a la interrupción del tratamiento. Dado que la aparición de efectos adversos está, en muchos casos, relacionada con la dosis, en el primer capítulo de esta tesis estudiamos la eficacia de Bzl en términos de su actividad parasiticida y antiinflamatoria, usando dosis más bajas que las usualmente reportadas. Ratones BALB/c fueron infectados con la cepa de T. cruzi RA, altamente virulenta, y tratados con distintas dosis de Bzl. Se evaluaron la parasitemia, la mortalidad y el peso corporal. La carga parasitaria, el infiltrado tisular y mediadores inflamatorios fueron estudiados en el corazón. La actividad sérica de la creatina kinasa (CK) fue determinada como un marcador de injuria cardíaca. Asimismo, las propiedades antiinflamatorias de Bzl, independientemente de su capacidad parasiticida, fueron evaluadas en un modelo in vitro de cardiomiocitos en cultivo estimulados con LPS. La dosis elegida para el tratamiento fue de 25 mg/kg/día de Bzl. Esta dosis negativizó los parámetros parasitológicos, indujo un significativo descenso de IL-1β, IL-6 y NOS2 en el corazón y de la actividad sérica de CK, a valores normales. No se observó mortalidad en los ratones tratados. Cultivos primarios de cardiomiocitos tratados con Bzl mostraron disminución de la expresión de mediadores inflamatorios a través de la inhibición de la vía NF-κB. Desde el punto de vista funcional, T. cruzi induce serias alteraciones cardíacas en la etapa crónica de la enfermedad. La fibrosis y miocardiopatía dilatada y su consecuencia, la insuficiencia cardíaca congestiva, constituyen la principal causa de muerte de pacientes con infección crónica por T. cruzi. Este fenómeno se asocia a lapersistencia parasitaria que se acompaña de un intenso infiltrado inflamatorio que, secundariamente, desemboca en remodelación cardíaca con agrandamiento de las cámaras, adelgazamiento parietal y fibrosis intersticial. Los receptores activados por factores de proliferación peroxisomal α (PPARα), son factores de transcripción dependientes de ligando que participan en la regulación de la inflamación. Esta regulación conlleva la inhibición de la producción de citoquinas y mediadores inflamatorios y la reducción de depósitos de colágeno, modulando la fibrosis en diversas patologías. Por lo tanto, en el segundo capítulo de este trabajo, investigamos si el fenofibrato (Fen), agonista sintético de PPARα, mejoraba los parámetros inflamatorios y la disfunción ventricular en un modelo murino de infección con T. cruzi. Para ello, ratones BALB/c fueron secuencialmente infectados con dos cepas de T. cruzi de diferente contexto genético. Bzl 25 mg/kg/día eliminó los parásitos, pero no logró prevenir la patología cardíaca, de manera similar a lo que sucede en la cardiomiopatía chagásica crónica humana. Mediante ecocardiografìa Doppler, observamos que el tratamiento con Fen restableció a valores normales el diámetro de fin de sístole, la fracción de eyección y de acortamiento, y el tiempo de relajación isovolumétrico. Además, Fen redujo la inflamación cardíaca y la fibrosis, la expresión de mediadores proinflamatorios (IL-6, TNF-α y NOS2) y de remodelación cardíaca (MMP-9 y CTGF), y disminuyó la actividad sérica de CK. La degradación citosólica de IkBα fue inhibida por Fen, lo que sugiere que la vía NF-kB participa de los efectos de Fen. En síntesis, en esta tesis mostramos que, por un lado, una dosis baja de Bzl ejerce una adecuada actividad parasiticida y antiinflamatoria, llevando a la eliminación de los parásitos y a la recuperación del tejido. Esto puede ser relevante para actualizar la dosis utilizada para el tratamiento de la enfermedad de Chagas humana, minimizando los efectos adversos. Asimismo, nuestros resultados demuestran que el tratamiento combinado de Fen y Bzl elimina los parásitos y revierte la disfunción ventricular asociada a la respuesta inflamatoria y fibrótica, en un modelo experimental de la enfermedad de Chagas.
Chagas disease, caused by Trypanosoma cruzi, is the main cause of dilated cardiomyopathy in the Americas. Antiparasitic treatment mostly relies on benznidazole (Bzl) due to Nifurtimox shortage or unavailability. Both induce adverse drug effects (ADE) of varied severity in many patients, leading to treatment discontinuation or abandonment. Since dosage may influence ADE, in the first part of this thesis we aimed to assess Bzl efficacy in terms of parasiticidal and antiinflammatory activity, using doses lower than those previously reported for acute mouse model. BALB/c mice, infected with the T. cruzi RA strain, were treated with different doses of Bzl. Parasitaemia, mortality and weight change were assessed. Parasite load, tissue infiltrates and inflammatory mediators were studied in the heart. Serum creatine kinase (CK) activity was determined as a marker of heart damage. The infection-independent antiinflammatory properties of Bzl were studied in an in vitro model of LPS-treated cardiomyocyte culture. The chosen dose for the treatment was 25 mg/Kg/day Bzl. This dose turned negative the parasitological parameters, induced a significant decrease in IL-1β, IL-6 and NOS2 in the heart and returned serum CK activity to normal levels. No mortality was observed in infected benznidazole-treated mice. Primary culture cardiomyocytes treated with Bzl showed that inflammatory mediators were reduced via inhibition of the NF-κB pathway. Besides, T. cruzi induces serious cardiac alterations during the chronic infection. Fibrosis and dilated cardiomyopathy, and it consequence, the congestive heart failure, are the main cause of death in patients with chronic infection with T. cruzi. This phenomenon is associated to the parasite persistence that is accompanied by an intense inflammatory infiltrate, which secondarily leads to cardiac remodeling with enlarged chambers, parietal thinning and interstitial fibrosis. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR)-α, are ligand-dependent transcription, that participate in the regulation of inflammation. This regulation involves the inhibition of production of proinflammatory cytokines and mediators, and to the reduction of collagen deposits modulating the fibrosis in diverse pathologies. Thus, in the second part of this work, we investigated whether the PPAR-α agonist, fenofibrate (Fen), improves cardiac function and inflammatory parameters in a murine model of T. cruzi infection. BALB/c mice were sequentially infected with two T. cruzi strains of different genetic background. Bzl 25 mg/Kg/day cleared parasites but did not preclude cardiac pathology, resembling what is found in human chronic chagasic cardiomyopathy. Through echocardiography, we observed that Fen treatment restored to normal the ejection and shortening fractions, left ventricular end-systolic diameter, and isovolumic relaxation time. Moreover, it reduced cardiac inflammation and fibrosis, decreased the expression of proinflammatory (IL-6, TNF-α and NOS2) and heart remodeling mediators (MMP-9 and CTGF), and reduced serum creatine kinase activity. The fact that IκBα cytosolic degradation was inhibited by Fen suggests that the NFκB pathway has a role in its effects. Summarizing, in this work we show that a Bzl dose lower than that previously reported for treatment of experimental Chagas disease, exerts adequate antiparasitic and antiinflammatory effects leading to parasite clearance and tissue healing. This may be relevant to reassess the dose currently used for the treatment of human Chagas disease, aiming to minimize ADE. Moreover, we demonstrate that combined treatment with Fen plus Bzl is able both to reverse the cardiac dysfunction associated with the ongoing inflammatory response and fibrosis and to attain parasite clearance in an experimental model of Chagas disease.
Fil: Cevey, Ágata Carolina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.