Study of new synthetic compounds against leishmania species

Resumo

El trabajo de tesis se basa en una exhaustiva evaluación biológica in vitro de las diferentes familias de compuestos químicos de nueva síntesis frente a tres especies de parásitos del Género Leishmania, cada una de las cuales produce una de las tres formas clínicas de este grupo de enfermedades. Gracias a diferentes colaboraciones de grupos de Química de otras universidades, tenemos la oportunidad de evaluar la efectividad de las diferentes familias de compuestos siguiendo una estrategia de cribado o "screening" desarrollada por nuestro laboratorio. En primer lugar, se evalúan los compuestos frente a células de mamífero que sirvan como modelo de las células del hospedador, en este caso se trata de macrófagos de la línea J774.2. En caso de que estos compuestos no sean tóxicos para estas células, se siguen investigando. Posteriormente se evalúa la efectividad en términos de Concentración Letal 50 (llamada IC50 en nuestros trabajos) la efectividad de los compuestos frente a las dos formas del parásito: la extracelular y la intracelular (promastigote y amastigote, respectivamente). Según los criterios que sigue nuestro grupo buscamos aquellos compuestos con una IC50 cercana a 10. Con los datos obtenidos en los experimentos descritos, podemos calcular un Índice de Selectividad (SI) que nos indica de forma matemática la efectividad de los compuestos. El SI se calcula dividiendo la IC50 de las células macrófagas entre la IC50 de los parásitos, siendo el SI más indicativo aquel obtenido para las formas intracelulares. Estos SI se comparan con el obtenido de la droga de referencia, el antimoniato de meglumina (Glucantime (R)) y se seleccionan aquellos compuestos que sean más de 20 veces mejores que ella. Se prosiguen con los estudios de infectividad, en los que se estudia cómo afecta la adición de una dosis IC25 de los compuestos a la capacidad infectiva del parásito, contada como número de células infectadas y número de amastigotes (forma intracelular) dentro de las células infectadas. También se analiza el impacto sobre el metabolismo celular del parásito la adición de la misma cantidad de compuesto añadida que en el experimento anterior en la cual vemos qué metabolitos ven alterada su producción y excreción como consecuencia de la adición del compuesto, pudiendo así tener una idea aproximada de qué parte de su ciclo metabólico y qué enzima o enzimas ven alterada su actividad a consecuencia de esto. Otro experimento que sirve para explicar el motivo de la efectividad de las drogas seleccionadas es el estudio de la disminución de la actividad Fe-SOD (Hierro Superóxido Dismutasa) de la cual se sirven los parásitos tripanosomátidos para defenderse del estallido respiratorio que usan las células del hospedador como respuesta inmunitaria inespecífica como defensa. Esta enzima protege a los parásitos de la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés) de modo que puedan sobrevivir y dividirse dentro de las células. En caso de que los compuestos inhiban esta actividad enzimática la supervivencia de los parásitos puede verse comprometida. El último experimento que realizamos como parte de esta evaluación biológica es una citometría de flujo con tinción de Rodamina 123, en la cual analizamos si el potencial de membrana mitocondrial se ve alterado por acción de los compuestos. Una alteración grave de este potencial pondría en peligro el funcionamiento de la única mitocondria que poseen los parásitos y desencadenar Muerte Celular Programada (PCD por sus siglas en inglés), lo que podría servir para explicar el mecanismo de acción de las drogas. En resumen, se tiene la capacidad de observar la validez de diferentes compuestos como posibles agentes leishmanicidas y una vez establecida esta efectividad, se tienen diferentes métodos para tratar de dar una idea preliminar de la razón de dicha efectividad.