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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE BIOLOGIA
Rosimeire Nunes de Oliveira
Atividade do Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos de
Baccharis trimera (Less) sobre Schistosoma mansoni
Activity of Baccharis trimera (Less) Essential oil, Fractions
and Sesquiterpenes on Schistosoma mansoni.
Campinas
2016
Rosimeire Nunes de Oliveira
Atividade do Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos de Baccharis trimera (Less) sobre Schistosoma mansoni
Activity of Baccharis trimera (Less) Essential oil, Fractions and
Sesquiterpenes on Schistosoma mansoni.
Campinas
2016
Tese apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do Título de Doutora em Biologia Animal, área de concentração: Relações Antrópicas, Meio Ambiente e Parasitologia.
Thesis presented to the State University of Campinas-Unicamp, Biology Institute of University of Campinas in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor in Animal Biology, area of concentration:
Anthropic Relations, Environment and Parasitology.
Este arquivo digital corresponde à versão final da Tese de Doutorado defendida por Rosimeire Nunes de Oliveira, e orientada pela Profa. Dra. Silmara Marques Allegretti.
Campinas, 11 de Fevereiro de 2016
COMISSÃO EXAMINADORA
Prof.(a) Dr.(a) Silmara Marques Allegretti
Prof.(a) Dr.(a) Danilo Ciccone Miguel
Prof.(a) Dr.(a) Marcos José Salvador
Prof.(a) Dr.(a) Tarsila Ferraz Frezza
Prof.(a) Dr.(a) Fernanda Janku Cabral Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno.
Dedicatória
Dedico esta Tese a minha mãe, Josefa. Meu maior exemplo de Amor, Dedicação e Fé!
Obrigada por todas orações dedicadas a mim, pelas palavras, pelos conselhos, pelo Amor, pelo Afeto, por me ensinar a ser cada dia mais forte e não me deixar
desistir nos momentos em que me senti fraca. Se não fosse por você, Mãe, eu não estaria aqui realizando este sonho!
Te amo, minha vida!
Agradecimentos
À Capes pelo suporte financeiro por intermédio da Bolsa de estudos no Brasil e no
Exterior.
Ao CNPq pelo suporte financeiro para realização deste projeto por meio da Chamada MCTI/Cnpq/MS-SCTIE-DECIT. Pesquisa em Doenças Negligenciadas. Processo: 40.4134/2012-2.
Ao Instituto de Biologia e a Coordenação e Comissão da Pós-Graduação em
Biologia Animal, em nome da Profa. Dra. Silmara Marques Allegretti, Profa. Dra.
Regina Maura Bueno Franco, Profa. Dra. Fosca Pedini, pela assistência prestada.
Agradeço a Deus pelo dom da vida, pela proteção, sabedoria e Fé nos momentos
em que mais precisei de coragem!
À minha orientadora, Profa. Dra. Silmara Marques Allegretti, por me acolher de
braços abertos, pela primorosa orientação e oportunidade de conhecer o mundo
científico. Obrigada pela confiança, respeito, carinho, apoio e acima de tudo, sua
amizade. Obrigada por me oferecer inúmeras oportunidades que tanto contribuíram
para a minha formação profissional e pessoal, sobretudo no sentido de refletir sobre os
próximos passos e tomada de decisões. Agradeço ainda por saber conduzir todas as
situações e imprevistos ocorridos durante esta caminhada de forma tão humana.
Obrigada por ser essa pessoa tão especial, pela qual tenho imensa admiração e respeito.
Expresso minha eternamente gratidão por tudo! Você é INCRÍVEL!
Aos membros da banca examinadora, pelas importantes considerações e sugestões,
as quais me auxiliaram a aprimorar este estudo.
À Profa. Dra. Vera Garcia, pela amizade e ensinamentos sobre Química orgânica.
À Profa. Dra. Veronica Sierpe Jeraldo, pelos primeiros conhecimentos em
Parasitologia na Graduação, e por ter sido o elo para a realização deste sonho. Serei
eternamente grata por acreditar em mim desde o primeiro momento, por sempre estar
ao meu lado torcendo por cada vitória alcançada!
À Profa. Dra. Marlene Tiduko Ueta, (minha “vovozinha” científica) que sempre
esteve disponível para me ajudar e esclarecer dúvidas com seus valiosos conhecimentos
em todos os momentos que precisei, além de adocicar meus dias de experimentos com
deliciosos chocolates!!!
Meu singelo agradecimento ao Prof. Dr. Danilo Ciccone Miguel que, desde sua
chegada ao Departamento de Biologia Animal, sempre se mostrou prestativo
contribuíndo com sugestões e conhecimentos importantes para melhoria desta Tese.
Obrigada por sempre me escutar e me aconselhar, principalmente nesta etapa final.
Você tornou-se um grande amigo! Conte comigo para sempre!!
À Profa. Dra. Mara Cristina Pinto, pelas sugestões no exame prévio e pela ajuda,
em todos os momentos que sempre precisei, muito obrigada!
À Profa. Dra. Ana Afonso, pela ajuda e colaboração para realização do meu
Doutorado Sanduíche no Instituto de Higiene e Medicina Tropical (IHMT) em Lisboa,
Portugal.
Às Profas. Dra. Manuela Calado e Silvana Belo, pela supervisão e ajuda durante o
Doutorado Sanduíche no IHMT.
Ao Dr. Pedro Ferreira, um grande amigo que o Doutorado sanduíche me deu de
presente. Obrigada por compartilhar sua sala comigo, pela ajuda, pelos conselhos, pelos
cafés e almoços em sua companhia. Ah! Obrigada por me apresentar os Fados!
Aos meus pais, Josefa Nunes e Antônio Nunes pelo exemplo de amor, dedicação e
formação dos meus princípios. Obrigada pela educação e pela alegria de estar aqui hoje.
Aos meus irmãos (as), sobrinhos (as), cunhados (as). Incontáveis foram as vezes que
meu cansaço, preocupação e saudade foram compartilhados com vocês. Obrigada por
sempre estarem ao meu lado, procurando amenizar minha ansiedade, mantendo-me
firme diante dos obstáculos diários, em uma união familiar que me incentivava a
prosseguir... O momento que vivo agora é único, e só existe porque vocês se doaram e
aceitaram viver comigo a busca deste sonho. Meu eterno obrigado! Amo vocês!
Agradeço aos amigos (as) da Unicamp que cativei nesta incrível experiência e
vivência. Em especial, todos (as) que fazem e fizeram parte do Laboratório de
Helmintologia, Sheila Correia (Sheiloca), Júlia Molina (Moli), Maria Francisca (Kika),
Eliana Camargo (Eli), Vanessa Perdigão, César Prado, Tiago Mendes, Maria Isabel
(Bella), Paula Berna (Paulete), Michelle Viviane (Mi), Tarsila Frezza (Ervilha) e
Claudineide Oliveira (Zefa), por todos os momentos compartilhados durante esta
caminhada, pelos momentos de descontração, risadas e até os de estresse (rs) todos
ficarão guardados!
Agradeço de modo especial a Karina Rodrigues (Magrela) aluna SAE, que teve
participação fundamental para conclusão deste trabalho com esforço e dedicação em
todos os experimentos realizados. Sem você, tudo ficaraia mais difícil, “Magrela”!
Obrigada por tudo!
Aos ex-técnicos do Laboratório de Helmintologia, João Batista (Jones) e Letícia
Duart (Lê), que me acolheram desde minha chegada à Unicamp em 2010, me
ensinando as principais técnicas parasitológicas e histológicas. Obrigada pela amizade,
apoio e carinho.
Ao amigo Nilson Branco por sempre se fazer prestativo nos momentos em que
precisei, principalmente nesta etapa final, tentanto recuperar os arquivos perdidos...
Obrigada pelo carinho e amizade, Nilson!
A todos que fazem parte da Divisão de Química Orgânica e Farmacêutica do
CPQBA, em especial, Adriana S. Santos Oliveira (Dri) e Sinésio Ventura (Si), pelo
auxílio na obtenção das amostras e análises cromatográficas, além da amizade.
As meninas do Laboratório de Micrsocopia Eletrônica de Varreduda, Adriane
Sprogis (Dri), Stella Ferraz e Ana Floriana pelo suporte, prontidão e pelos chazinhos no
final das análises no MEV.
As amigas (o) que a vida me deu de presente, Daniela Felix (Dani), Denise Aquino
(Dê), Cintya Wink, Natália Oliveira, Grasiele Jorge, Mariana Ricken e Julio Miné
(“Curicença”), que sempre estiveram disponíveis para me ouvir, me aconselhar e
compartilhar momentos juntos. Quero vocês sempre perto, meus queridos!
Enfim, a todos que contribuíram direta e indiretamente para a conclusão deste trabalho, expresso minha gratidão, muito obrigada!
“Não há nada como regressar a um lugar que está igual, para descobrir o quanto você mudou”
(Nelson Mandela).
Resumo
A esquistossomose é uma infecção parasitária negligenciada que afeta, principalmente, populações de países tropicais em desenvolvimento. As diretrizes dos programas de controle das helmintíases preconizam o tratamento em massa utilizando o praziquantel (PZQ). Contudo, o emprego deste fármaco em larga escala pode desencadear o aparecimento de resistência sobre Schistosoma sp. Nesse sentido, o estudo de espécies vegetais conduz uma alternativa promissora com expectativa de obtenção de um fitofármaco para tratamento e controle da doença. Neste trabalho, realizou-se um estudo fitoquímico por meio do fracionamento e identificação de substâncias do óleo essencial (OE) de Baccharis trimera e avaliou-se o efeito das amostras contra vermes adultos de Schistosoma mansoni por meio de ensaios in vitro, utilizando sondas fluorescentes específicas a fim de identificar possíveis sítios de ação sobre o sistema excretor e integridade de membrana de S. mansoni. Além disso, avaliou-se, in vivo, o efeito do OE e substâncias identificadas, em diferentes estágios de desenvolvimento do parasita. Os resultados fitoquímicos evidenciaram que o OE de B. trimera apresenta substâncias da classe monoterpenos e sesquiterpenos, porém, maiores percentagens de sesquiterpenos. Em relação aos estudos in vitro, observou-se que as amostras avaliadas influenciaram na motilidade dos vermes, suprimiram a oviposição em todas concentrações avaliadas e ocasionaram a mortalidade dos vermes machos e fêmeas entre 06 e 24 horas de incubação. Em relação as análises morfológicas dos parasitas, realizadas por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), observou-se que os tratamentos ocasionaram alterações no tegumento dos vermes machos e fêmeas, após 24 horas de incubação na concentração de 100 µg/mL, caracterizadas pela descamação, perda dos tubérculos e espinhos, contração muscular, enrugamento corporal, além de alterações nas ventosas oral e acetabular em ambos os sexos do parasita. Adicionalmente, observou-se que os sesquiterpenos, alfa-humuleno e trans-cariofileno, influenciaram na expressão da P-glicoproteina (PgP) dos vermes machos, marcados com Resorufin. Observou-se também que estes tratamentos ocasionaram alterações na integridade da membrana dos vermes machos e fêmeas, após marcação com Hoechst 33258. Em relação aos estudos in vivo, observou-se que a associação entre OE+PZQ, potencializou a atividade do PZQ sobre as formas imaturas de S. mansoni. Entretanto, para os tratamentos realizados em dose única (100 mg/kg), observou-se maiores reduções da carga parasitária dos animais tratados com OE, alfa-humuleno e espatulenol, contra as fases - esquistossômulos e vermes jovens- de S. mansoni. Além disso, observou-se uma redução significativa de ovos eliminados nas fezes, alterações no oograma, evidenciando parada de oviposição após a administração dos tratamentos na fase pré-postural da esquistossomose. Finalmente, se observou redução do número e tamanho dos granulomas hepáticos, bem como redução do infiltrado inflamatório, evidenciando, desta forma, o efeito hepatoprotetor de B. trimera e os efeitos antiiflamatório e imunomodulador dos sesquiterpenos alfa-humuleno, trans-cariofileno e espatulenol. Os resultados obtidos neste estudo, evidenciam o efeito terapêutico de B. trimera contra diferentes estágios de desenvolvimento do S. mansoni.
Palavras-Chaves: Baccharis trimera, Óleo essencial, Sesquiterpenos, Schistosoma mansoni, Tratamento.
Abstract
Schistosomiasis is a neglected disease parasitic that primarily affects populations in tropical developing countries. Helminth control programs recommend mass treatment using praziquantel (PZQ). However, the use of this drug on a large scale may result in the development of PZQ resitance in Schistosoma sp. Thus, the usage of natural products may lead to promising drug alternatives for treatment and control of schistosomiasis. In this work, we performed a phytochemical study through fractionation and identification of substances of essential oil (OE) of Baccharis trimera and evaluated the samples effect against adult worms through in vitro assays, using specific fluorescent probes to identify possible sites of action on the excretory system and integrity membrane of S. mansoni. In addition, we assessed the in vivo effect of OE and identified substances against different parasite development stages. The phytochemicals results showed that the EO of B. trimera presents monoterpene substances and higher percentages of sesquiterpenes substances. Regarding the in vitro studies, all samples affected the worms motility, oviposition was suppressed in all tested concentrations and caused the death of male and female worms, between 06 and 24 hours of incubation respectively. In the Scanning Electron Microscopy (SEM) studies, alterations on S. mansoni adult males and females were observed after 24h in vitro incubation at 100 µg/mL concentration. The treatments caused tegument changes, contraction, peeling of spines and tubercles, blebs between tubercles and changes in oral and ventral suckers. Additionally, it was observed that the, alpha- humulene and trans-caryophyllene, sesquiterpenes influenced male worms P-glycoprotein expression, marked with Resorufin probe. It was also observed that such treatments cause changes in membrane integrity of both male and female worms after marked with Hoechst 33258 probe. The in vivo studies, showed an association between OE + PZQ, increasing PZQ activity on the immature stages of S. mansoni. However, the in vivo oral treatments performed in a single dose of 100 mg/kg, reduced the worm burden of the treated mice, showing the effect of treatments with pure essential oil, alpha-humulene and spathulenol against schistosomula and juveniles worms of S. mansoni. Furthermore, there was a significant reduction in eggs eliminated in the feces, changes in oogram, showing no oviposition when administrated in the pre-postural phase of schistosomiasis. Finally, there was a reduction in the number and size of hepatic granulomas, and a reduction of inflammatory infiltrate, showing, thus, the hepatoprotective effect of B. trimera and anti-inflammatory and immunomodulatory effect of sesquiterpenes alpha-humulene, trans-caryophyllene and spathulenol. The results obtained in this study show the therapeutic effect of B. trimera against different developmental stages of S. mansoni. Key Words: Baccharis trimera, Essential oils, Sesquiterpenes, Schistosoma mansoni, Treatment.
Lista de Figuras
Figura 1: Distribuição mundial da esquistossomose. WHO, 2015........................................................ 18
Figura 2: (A) Prevalência da esquistossomose no Brasil no período de 2005 a 2009; (B) Distribuição da prevalência média de risco de infecção por esquistossomose no Brasil em 2014. Scholte et al., 2014................................................................................................................................
19
Figura 3: Estágios de desenvolvimento do S. mansoni........................................................................ 26
Figura 4: Ciclo Biológico do Schistosoma mansoni.............................................................................. 27
Figura 5: Fórmula molecuar do praziquantel........................................................................................ 30
Figura 6: Baccharis trimera ( Less) DC. Cultivar do CPQBA................................................................ 35
Figura 7: Obtenção do óleo essencial a partir das folhas frescas da B. trimera através do sistema de hidrodestilação..................................................................................................................................
42
Figura 8: Obtenção das frações de OE por coluna clássica. (A) - Obtenção das frações em tubos de ensaios (B) – eluição final em erlenmeyer de 250 mL (DQOF). Fonte: arquivo pessoal.
43
Figura 9 Fórmulas moleculares dos sesquiterpenos e sondas flurescentes........................................ 45
Figura 10: (A) alteração do órgão interno na região anterior da fêmea;(B) -alterações na ventosa oral e descamação do tegumento do verme macho e fêmea ...............................................................
48
Figura 11: Esquema dos grupos experimentais nos diferentes períodos dos tratamentos. (n=10 animais para cada período de tratamento.............................................................................................
51
Figura12: Esquema de infecção, períodos dos tratamentos, perfusão e análise dos camundongos........................................................................................................................................
51
Figura 13: Fluxograma dos rendimentos das frações (FCS1, FCS2 e FCS3) obtidas a partir de 1g do óleo essencial de B. trimera por coluna cromatográfica do tipo seca (CS)......................................................................................................................................................
56
Figura 14: Fluxograma dos rendimentos das frações (FCC1 a FCC11), obtidas a partir de 1g do óleo essencial de B. trimera por coluna cromatográfica do tipo clássica (CC)......................................................................................................................................................
56
Figura 15: Perfil cromatográfico do OE e frações obtidas por coluna cromatográfica do tipo seca (CS), revelando substâncias de diferentes polaridades. Eluente: CH2Cl2 (97:3 v/v) e revelador anisaldeído............................................................................................................................................
57
Figura 16: Perfil cromatográfico das frações obtidas por coluna cromatográfica do tipo clássica (CC), revelando substâncias de diferentes polaridades. Eluente: CH2Cl2 (97:3 v/v) (97:3 v/v) e revelador anisaldeído............................................................................................................................
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Figura 17: Cromatograma do Óleo essencial de B. trimera obtido por CG- EM. Onde foram identificadas substâncias pertencentes a classe dos terponóides, monoterpenos e sesquiterpenos.....................................................................................................................................
61
Figura 18: Cromatograma da fração FCS1 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Foram identificadas semelhanças com o perfil químico do OE entre os índices de retenção de monoterpenos e de sesquiterpenos.................................................................
61
Figura 19: Cromatograma da fração FCS2 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados menores índice de retenção de monoterpenos e maiores índicies de sesquiterpenos.....................................................................................................
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Figura 20: Cromatograma da fração FCS3 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados menores índices de retenção de monoterpenos e maiores índicies de sesquiterpenos......................................................................................................
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Lista de Figuras
Figura 21: Cromatograma da fração FCC1 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos com maior % relativa de trans- cariofileno....................................................................................................
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Figura 22: Cromatograma da fração FCC5 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados maior índice de retenção sesquiterpenos com maior % relativa de alfa-humuleno.......................................................................................................
63
Figura 23: Cromatograma da fração FCC6 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde foram identificados maior índice de retenção de Sesquiterpenos....................................................................................................................................
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Figura 24: Cromatograma da fração FCC7 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos......................................................................................................................................
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Figura 25: Cromatograma da fração FCC8 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos......................................................................................................................................
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Figura 26: Cromatograma da fração FCC9 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos com maior % relativa de espatulenol............................................................................................................
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Figura 27: Cromatograma da fração FCC10 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos......................................................................................................................................
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Figura 28: Efeito do Óleo essencial de B. trimera (A) alfa-humuleno (B) trans-cariofileno (C) sobre a taxa de mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ......................................................................................................................................................
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Figura 29: Efeito das frações (A) FCS1; (B) FCS2 e (C) FCS3, obtidas por Coluna Seca (CS) sobre a taxa de mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ......................................................................................................................................................
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Figura 30: Efeito das frações (A) FCC1; (B) FCC5; (C) FCC6 e (D) FCC7, obtidas por Coluna Clássica (CC) sobre a taxa de mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e o período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ......................................................................................................................................
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Figura 31: Efeito das frações (A) FCC 8; (B) FCC 9; (C) FCC 10, obtidas por Coluna Clássica (CC) sobre a taxa de mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e o período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ.......................................................................................................................................................
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Figura 32: S. mansoni adultos após incubação com alfa-humuleno, transcariofileno e PZQ, marcados com Resorufin. (A) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas, mostrando a atividade excretora normal através dos ductos excretores na região posterior do verme; (B) Verme macho exposto a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas, mostrando a atividade excretora bloqueada ; (C) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de trans-cariofileno mostrando intensa atividade do sistema excretor no ducto principal e ramificações; (D) Verme macho exposto a 200 µg/mL de trans-cariofileno durante 4 horas, mostrando a difusão de resorufin e atividade excretora bloqueada na região posterior do verme; (E) Verme fêmea exposta a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min, apresentando uma contração muscular, porém com atividade do sistema excretor (F) Verme macho exposto a 2µg/mL de PZQ durante 15 min , mostrando a difusão de Resorufin e ausência da atividade excretora em toda extrenção corporal; (H e F) Verme fêmea e macho do grupo controle, marcados apenas com Resorufin apresentando atividade normal do sistema excretor nos ductos laterais na porção mediana e posterior, respectivamente. (tp)- tubo principal..............................................................................................................................
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Lista de Figuras
Figura 33: S. mansoni adultos marcados com Hoechst, após incubação com alfa-humuleno, trans-cariofileno e PZQ. (A) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas; (B) Verme macho exposto a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas; (C) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de trans-cariofileno (D) Verme macho exposto a 200 µg/mL de trans-cariofileno durante 4 horas (E) Verme fêmea exposta a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min, (F) Verme macho exposto a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min (H e F) Verme fêmea e macho do grupo controle, marcados apenas com Hoechst. .......................................................................................................................................
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Figura 34: Vermes adultos de S. mansoni (grupo controle) mantidos em meio RPMI- 1640 sem adição de fármacos por 24 horas. (A e B) - Vermes fêmeas; (C e D) - vermes machos, apresentando morfologia íntegra. (TG) - tegumento, (VO) - ventosa oral; (VA) - ventosa acetabular; (ES) - espinhos; (CG) - canal ginecóforo.............................................................................................
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Figura 35: Vermes adultos de S. mansoni (grupo controle farmacológico) expostos a 10 µg/mL de PZQ por 24 horas. (A) Casal de vermes contraídos com alterações no tegumento; (B) - verme fêmea apresentando contração muscular (C) - verme macho, apresentando contração muscular e peeling do tegumento; (D) -Tegumento do verme macho apresentando perda de tubérculos e espinhos...............................................................................................................................................
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Figura 36: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração FCS3 - obtidas por coluna cromatográfica seca (CS). (A e B) – vermes fêmeas. As setas indicam alterações na ventosa oral (VO); descamação do tegumento e enrugamento em algumas regiões do corpo; (C e D) - Casal de vermes adultos e verme macho. As setas indicam a perda de tubérculos e espinhos, resultando em áreas lisas no corpo do verme, além do enrugamento no corpo do verme fêmea.....................................................................................................................................................
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Figura 37: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC6) - obtidas por cromatografia de coluna clássica (CC), enriquecida de alfa- humuleno. (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam alterações no corpo do verme, caracterizada pelo enrugamento em toda extenção do corpo. Além disso, observa-se alterações na ventosa; (C e D) - vermes machos. As setas indicam a desprendimento do tegumento, resultando na perda dos espinhos desta superfície...............................................................................................................................................
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Figura 38: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC7) - obtidas por (CC) enriquecida de trans-cariofileno. (A e B) vermes fêmeas. As setas indicam o desprendimento do tegumento, além da presença de “ sulcos” na região dorsal do verme (C e D) vermes machos. As setas indicam alterações no tegumento, caracterizada pela perda de tubérculos e espinhos da região anterior e dorsal do verme....................................................................................................................................
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Figura 39: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC9) - obtidas por cromatografia de coluna clássica (CC) enriquecida de espatulenol. (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam errugamento e leve contração do corpo do verme, além de alterações (retração) da ventosa acetabular. (C e D) vermes machos. As setas indicam descamação do tegumento, resultando em áreas lisas da superfície do corpo do verme...............................................................................................................
Figura 40: Vermes rescuperados após 48 horas do tratamento in vivo em dose única (100 mg/kg) de trans-cariofileno (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam regiões do corpo do verme com “ondulações e “sulcos”, além da retração da ventosa acetabular e contração do corpo do verme. (C e D) - verme macho. As setas indicam alterações no tegumento, caracterizada pela perda de tubérculos e espinhos de protuberâncias na região ventral do corpo.................................................................................................................................................... Figura 41: Vermes rescuperados após 48 horas do tratamento in vivo em associação OE+PZQ (100 + 40 mg/kg). (A e B) vermes fêmeas. As setas indicam contração da musculatura, retração da ventosa acetabular e descamação do tegumento. (C e D) vermes machos. As setas indicam a perda de tubérculos e espinhos, evidenciando uma redução de tamanho dos tubérculos e protuberâncias na superfície dorsal do corpo, além de alterações caracterizada pela retração da ventosa oral e acetabular (E e F) - vermes do grupo controle, mostrando a morfologia normal do verme macho e fêmea.........................................................................................................................
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Figura 42: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático e Taxas de redução de vermes após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100 mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 7 dpi – contra esquistossômulos. Diferenças estatísticas em relação
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Lista de Figuras
ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); OE (p˂0,001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,01*); PZQ+PZQ (p< 0,01*); PZQ (p< 0,05*).............................................................
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Figura 43: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático e Taxas de redução de vermes após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 21 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,0001***); espatulenol (p< 0,0001***); OE (p˂0,001***); alfa-humuleno (p˂0,001**); PZQ (p<0,01*); PZQ+PZQ (p< 0,05*)....................................................................................................................................................
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Figura 44: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático E Taxa de redução de vermes após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 56 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); espatulenol (p<0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); OE (p˂0,0001***); trans-cariofileno (p˂0,001**); PZQ (p<0,05*); PZQ+PZQ (p< 0,001**)...............................................................................................................................................
102
Figura 45: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 7 dpi – contra esquistossômulos. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE (p˂0,0001***); OE+PZQ (p<0,0001***); trans-cariofileno (p˂0,0001*); alfa-humuleno (p˂ 0,001**); PZQ+PZQ (p< 0,01*); PZQ (p< 0,01*)..........................................................................
104
Figura 46: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 21 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE (p˂0,0001***); OE+PZQ (p< 0,0001***); espatulenol (p< 0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,001**); trans-cariofileno (p˂0,0001***); PZQ (p<0,01*) PZQ+PZQ (p< 0,05*)....................................................................................................................................................
105
Figura 47: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 56 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); OE (p˂0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); trans-cariofileno (p˂0,001**); PZQ+PZQ (p< 0,001**); espatulenol (p< 0,0001***); PZQ (p< 0,05*).....................................................................................................................................................
105
Figura 48: Oograma- Porcentagem do número de ovos encontrados nas análises dos animais tratados (7, 21 e 56 dpi). Ovos Imaturos (1º ao 4º estágio de desenvolvimento); Ovos Maduros (5º estágio de desenvolvimento) e Ovos mortos, referente aos tratamentos em dose única (100 mg/kg) com OE e compostos sesquiterpenos e associação OE+PZQ (100+ 40 mg/kg) e PZQ+PZQ. Grupo controle farmacológico PZQ (100 mg/kg). Grupo controle negativo, foi administrado 0.3mL de PBS.................................................................................................................................................
108
Figura 49: Redução do número de OPG após tratamentos em dose única com OE, sesquiterpenos e associação OE+PZQ e PZQ+PQZ, realizados nos diferentes períodos de infecção da esquistossomose mansônica. (A) - Tratamentos realizados 07 dpi; (B) - Tratamentos realizados (21 dpi) ;(C) -Tratamentos realizados 56 dpi. Grupo controle farmacológico PZQ (100 mg/kg). Grupo controle negativo, foi administrado 0.3mL de PBS...............................................................................
110
Figura 50: Cortes histológicos do tecido hepático de animais do grupo controle negativo (infectado e não tratado). (A e B) – Animais receberam 0.3 mL de PBS 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) - Animais receberam 0.3 mL de PBS 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Animais receberam 0.3 mL de PBS 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídio degenerado, presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), presença de granulomas conjugados periovulares, além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração Tricrômico de Masson. Escalas 50 e 100 μm........................................................................................................
114
Figura 51: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com alfa- humuleno em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 07dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-
Lista de Figuras
crônica) e analisado 70 dpi As setas indicam a presença dos ovos degenerados no centro dos granulomas e a presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração Tricrômico de Masson. Escalas 50 e 100 μm........................................................................................................................................
115
Figura 52: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com trans-cariofileno em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 07dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença do verme macho no fígado, presença dos ovos com miracídios degenerados no centro dos granulomas, presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), presença do Verme macho no corte histológico dos tratamentos realizados 56 dpi, além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 100 μm.......................................................................
116
Figura 53: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com espatulenol em duas fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (C e D) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios degenerados no centro dos granulomas e a presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração com Tricômico de Masson Escalas 50 e 100 μm................................................................
117
Figura 54: Granulomas hepáticos em cortes histológicos de animais tratados com OE (100 mg/kg) em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) - Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios retraídos e degenerados no centro dos granulomas e a presença do infiltrado inflamatório com deposição de colágeno ao redor da reação granulomatosa. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm........................................................................................................................................................
118
Figura 55: Granulomas hepáticos em cortes histológicos de animais tratados com OE+ PZQ (100 + 40 mg/kg) em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) - Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios retraídos e degenerados no centro dos granulomas e a presença do infiltrado inflamatório de fibras de colágeno ao redor da reação granulomatosa. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm.................................................................................................................................................
119
Figura 56: Granulomas hepáticos de animais do grupo controle farmacológico tratados com dose única de PZQ 100 mg/kg em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) -Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmomar) e analisado 45 dpi; (C e D) - Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase prós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios degenerados no interior dos granulomas, presença de granulomas conjugares com intenso conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm.......................................................................................................................................................
120
Lista de Tabelas
Tabela 1: Terpenóides com atividade esquistossomicida comprovada..................................
37
Tabela 2: Relação das substâncias do OE de B. trimera identificados por CG-EM. Foram identificados maior índice de retenção de compostos Sesquiterpenos. tR: tempo de retenção, IRcal: índice de retenção calculado; IRlit: índice de retenção obtido com dados na literatura..............................................................................................................................
60
Tabela 3: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações do OE e Alfa-humuleno, até 72h de incubação................................................................................................................................
70
Tabela 4: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações de Trans-cariofileno e FCS1, até 72h de incubação................................................................................................................................
71
Tabela 5: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações da FCS2 e FCS3, até 72h de incubação................................................................................................................................
72
Tabela 6: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações da FCC1 e FCC5, até 72h de incubação...............................................................................................................................
73
Tabela 7: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações da FCC6 e FCC7, até 72h de incubação..............................................................................................................................
74
Tabela 8: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentraçõesda FCC8 e FCC9, até 72h de incubação................................................................................................................................
75
Tabela 9: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações da FCC10, até 72h de incubação.................................................................................................................................
76
Tabela 10: Efeito dos tratamentos sobre a separação de casais de S. mansoni e
eliminação de ovo até 72horas de incubação.........................................................................
79
Tabela 11. Efeito dos tratamentos em dose única (100mg/kg) e associação OE+PZQ sobre
granulomas hepáticos em diferentes períodos de infecção por S.
mansoni................................................................................................................................
113
Lista de Abreviaturas e Siglas
ARTs - Derivados da artemisinina
BSA- Soro Albumina Bovina
CC- Coluna Cromatográfica do tipo Clássica
CCD- Cromatografia por Camada Delgada
CG-EM-Cromatografia de Gasosa Acoplada a Espectrometria de Massas
CS- Coluna Cromatográfica do tipo Seca
DQOF -Divisão de Química Orgânica e Farmacêutica
DTNs - Doenças Tropicais Negligenciadas
FCC1 a FCC11- Frações obtidas por Coluna Cromatográfica do Tipo Clássica
FCS1 a FCS3- Frações obtidas por Coluna Cromatográfica do Tipo Seca
FDA-Food and Drug Administration
MEV- Microscopia Eletrônica de Varredura
MO- Microscopia Óptica
OE- Óleo essencial
OXA- oxamniquina
P&D - Pesquisa & Desenvolvimento
PBS- Phosphate Buffered Saline
PZQ- praziquantel
RO- Redução de número de ovos
RV- Redução de número de vermes
SBF- Soro Fetal Bovino
WHO- World Health Organization
Sumário
1. Introdução............................................................................................................................17
2. Revisão de Literatura......................................................................................................... 24
2.1. Doenças Tropicais Negligenciadas (DTNs) ................................................................ 24
2.2. Biologia do Schistosoma mansoni................................................................................25
2.3. Patogenia e Formas Clínicas da Esquistossomose......................................................28
2.4. Tratamento da Esquistossomose e desenvolvimento de tolerância e resistência ao praziquantel...................................................................................................................30
2.5. Associação de fármacos para terapêutica da Esquistossomose ................................32
2.6. Planejamento e descoberta de novos fármacos esquistossomicidas a partir de espéciesvegetais ...........................................................................................................33
3. Objetivos................................................................................................................................39
3.1. Objetivo geral...............................................................................................................40
3.2. Objetivos específicos...................................................................................................40
4. Material e Métodos................................................................................................................41
4.1. Material Vegetal...........................................................................................................42
4.1.1. Obtenção do óleo essencial (OE) da B. trimera............................................................42
4.1.2. Fracionamento do óleo essencial (OE) em Coluna Cromatográfica do tipo Seca- (CS) .....................................................................................................................................42
4.1.3. Fracionamento do óleo essencial (OE) em Coluna Cromatográfica do tipo Clássica- (CC) .............................................................................................................................43
4.1.4. Análises Cromatográficas ..............................................................................................43 4.1.5 Cromatografia por Camada Delgada (CCD) .................................................................43
4.1.6 Cromatografia Gasosa Acoplada à Aspectrometria de Massas (CG-EM) ....................44 4.2. Compostos e Sondas fluorescentes.............................................................................44
4.3. Modelo Biológico...........................................................................................................46 4.3.1. Parasita e infecção dos animais....................................................................................46 4.3.2. Ensaios de atividade esquistossomicida in vitro..........................................................46 4.3.3. Obtenção dos vermes e cultura in vitro dos parasitas.....................................................47 4.3.4. Avaliação da atividade do sistema excretor de S. mansoni após incubação in vitro com alfa-humuleno e trans-cariofileno utilizando a sonda Resorufin.................................................48
4.3.5. Avaliação da integridade de membrana de S. mansoni após incubação in vitro com alfa-humuleno e trans-cariofileno utilizando a sonda Hoechst 33258 ....................................................................................................................................................49 4.3.6. Análises Morfológicas e Tegumentares dos parasitas por Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV) ........................................................................................................................50
4.3.7. Ensaios de atividade esquistossomicida in vivo..............................................................50
4.3.8. Acompanhamento e análises dos Tratamentos...............................................................51
Sumário
4.3.9. Parâmetros parasitológicos avaliados ..........................................................................52
5. Ensaios Toxicológicos.............................................................................................................53
5.1. Análises Estatísticas.........................................................................................................53
5.2. Comitê de Ética.................................................................................................................54
6. Resultados e Discussão .........................................................................................................55
6.1. Análise Fitoquímica.....................................................................................................56
6.1.1. Obtenção e rendimento das frações obtidas a partir do Óleo essencial de
B. trimera.................................................................................................................................56
6.1.2. Análises Cromatográficas por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) ................57
6.1.3. Análises por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrômetro de Massas
(CG-EM) ..................................................................................................................................58
6.2. Resultados e Discussão: Ensaios in vitro..............................................................67 6.2.1. Efeito do Óleo essencial, Frações e Compostos sobre a atividade motora de
S. mansoni..............................................................................................................................68
6.2.2. Efeito in vitro do Óleo essencial, Frações e Compostos sobre o acasalamento
e produção de ovos de S. mansoni......................................................................................... 77
6.2.3. Efeito do Óleo essencial, Frações e Compostos sobre a Mortalidade de S. mansoni..80
6.2.4. Avaliação da atividade do sistema excretor e integridade de membrana de S. mansoni após incubação in vitro com alfa-humuleno e trans-cariofileno utilizando as sondas
Resorufin e Hoechst 33258............................................................................................... 84
6.2.5. Efeito dos tratamentos sobre a morfologia e Tegumento de S. mansoni.......................88
6.3 Resultados e Discussão: Ensaios in vivo......................................................................95
6.3.1. Importância dos Ensaios in vivo....................................................................................96
6.3.2 Efeito do Óleo essencial e Compostos sobre a carga parasitária de
(Esquistossômulos, Vermes jovens e Adultos) de S. mansoni ................................................97
6.3.3 Efeito dos tratamentos sobre Casais, Machos e Fêmeas nas diferentes fases
de desenvolvimento de S. mansoni...... ................................................................................103
6.3.4 Efeito dos tratamentos sobre a oviposição de S. mansoni nos diferentes períodos
de infecção da esquistossomose mansônica......................................................................106
6.3.5 Efeito dos tratamentos sobre as reações granulomatosas em diferentes fases
de infecção da esquistossomose mansônica........................................................................111
7. Conclusões e Perspectivas..........................................................................................................121
8. Referências Bibliográficas............................................................................................................122
9. Anexo..............................................................................................................................................135
17
Introdução
A esquistossomose é uma infecção parasitária negligenciada que afeta,
principalmente, populações de países tropicais e subtropicais em desenvolvimento
(Chitsulo et al., 2000). Dentre as doenças parasitárias, a esquistossomose é
considerada a segunda principal causa de mortalidade e morbidade no mundo,
depois da malária, necessitando, portanto, de maior atenção dos órgãos
governamentais e indústrias farmacêuticas (Engels et al., 2002, Steinnman et al.,
2006).
A morbidade da esquistossomose, representada principalmente pela forma
crônica, está associada a fatores como intensidade parasitária, duração da infecção
e o desenvolvimento de reações granulomatosas (Gryseels, 2012, Rollemberg et al.,
2011). Deve-se observar ainda que a morbidade da doença pode comprometer o
crescimento e desenvolvimento cognitivo de crianças com idade entre 5-14 anos,
contribuíndo, na maioria dos casos, para interrupção da frequência escolar
(Ezeamama et al., 2012).
A natureza crônica e debilitante da doença resulta em altos custos para saúde
pública e perdas de produtividade nos países em desenvolvimento. De acordo com a
Organização Mundial da Saúde (OMS) a esquistossomose causa, anualmente,
perdas entre 1 a 7 e 4 a 5 milhões de “Disability Adjusted Life Years”, ou seja, soma
dos anos potenciais de vida perdidos devido aos anos de vida produtivos perdidos e
a mortalidade devido à enfermidade (Utzinger & Keiser, 2004, Gryseels et al., 2006).
Helmintos do gênero Schistosoma são agentes etiológicos da
esquistossomose. As três espécies descritas como mais importantes, até o
momento, para a saúde humana são Schistosoma mansoni (Sambon 1907), S.
haematobium (Bilhartz, 1852) e S. japonicum (Katsurada,1904). Estas apresentam
características morfológicas e fisiológicas particulares, diferentes hospedeiros
intermediários, distinta localização no hospedeiro definitivo e diferentes distribuições
geográficas (Steinmann et al., 2006).
A doença está distribuída de maneira endêmica em 78 países da África,
Caribe, Américas, Oriente Médio e Ásia (Figura 1) (Gryseels et al., 2006, Hotez et
al., 2009). Estimativas sugerem que, juntas, estas espécies de Schistosoma sp
infectam cronicamente, mais de 207 milhões de pessoas ocasionando entre 280 a
300 mil mortes anualmente (Gryseels et al., 2006, King, 2010).
18
Introdução
Figura 1: Distribuição mundial da esquistossomose. WHO, 2015.
No Brasil, onde apenas a espécie S. mansoni tem sua ocorrência descrita, a
esquistossomose é endêmica em 19 estados e distribui-se, mais frequentemente,
numa faixa de terras contínuas ao longo de quase toda costa litorânea com maiores
casuísticas nas regiões Nordeste, Sudeste e Centro-este (Figura 2). Estima-se que
aproximadamente 25 milhões de pessoas residem em áreas de risco de infecção e
cerca 5 a 7 milhões de indivíduos estão infectados, vivendo em áreas isoladas sem
diagnóstico e tratamento sendo, portanto, o país com maior número de casos
notificados na América do Sul (Scholte et al., 2014, Meltzer & Schwartz, 2013,
Lambertuci, 2010).
O mapeamento de focos de transmissão da esquistossomose é essencial para
a viabilidade dos programas de controle da doença (Brooker et al., 2009). No
entanto a prevalência da esquistossomose no Brasil, sobretudo nas regiões Norte e
Nordeste, é focal e está diretamente relacionada a distribuição de áreas mais
propícias ao desenvolvimento dos caramujos, hospedeiros intermediários do gênero
Biomphalaria. Além disso, variáveis climáticas e indicadores de pobreza se associam
aos fatores de risco de transmissão e disseminação da doença (Scholte et al., 2014).
19
Introdução
Figura 2: (A) Prevalência da esquistossomose no Brasil no período de 2005 a 2009; (B) Distribuição da prevalência média de risco de infecção por esquistossomose no Brasil em 2014. Scholte et al., 2014.
O padrão de transmissão, por meio do contato com águas contaminadas por
cercárias do parasita, devido a diversas atividades diárias como: cozinhar, lavar
roupas ou para fins de geração de renda, como agricultura e pesca, estão
associadas às características socioeconômicas e culturais das populações que
vivem em áreas endêmicas (Sarvel et al., 2011, Silva & Domingues, 2011).
Além da complexidade do mecanismo de transmissão, dificuldades de acesso
aos serviços de saúde, movimentos migratórios, transposição de rios e as más
condições de tratamento de água e esgoto atuam como condicionantes e contribuem
para transmissão da esquistossomose, em maior ou menor intensidade, em
comunidades rurais e urbanas (Freitas et al., 2010, Souza et al., 2011).
As diretrizes da maioria dos programas de controle das helmintíases
preconizam tratamento em massa, utilizando fármacos incluídos na lista da
Organização Mundial de Saúde (WHO, 2006).
Atualmente, o tratamento da esquistossomose baseia-se no uso do
praziquantel (PZQ) administrado via oral (40 - 60 mg/kg). O PZQ é eficaz contra
vermes adultos de todas as espécies de Schistosoma que infectam humanos e
apresenta pouco efeito colateral (Caffrey, 2015). Contudo, apresenta baixa
efetividade sobre esquistossômulos e formas jovens do parasita, proporcionando
redução das taxas de cura em áreas de alta endemicidade (Cioli & Pica-Mattoccia,
2003; Doenhoff et al., 2008).
20
Introdução
O emprego do PZQ em larga escala e os tratamentos sequenciais, exibem
uma suscetibilidade reduzida sobre algumas linhagens de Schistosoma sp. em
diferentes regiões geográficas e pode desencadear a seleção de linhagens
tolerantes e resistentes (Doenhoff et al., 2008, Greenberg, 2013).
Considerando o atual cenário da esquistossomose, faz-se necessário
investigar novas alternativas medicamentosas que atuem sobretudo, contra estágios
imaturos de S. mansoni podendo complementar ou associar-se ao PZQ. Nesse
sentido, pesquisas com plantas medicinais torna-se uma alternativa promissora com
expectativa de obtenção de fitoterápicos e/ou fitofármacos, bem como novas
contribuições para prevenção, controle e tratamento da esquistossomose (Allegretti
et al., 2012, Neves et al., 2015).
No presente estudo, avaliou-se o efeito do óleo essencial e sesquiterpenos de
Baccharis trimera (Less) por meio de ensaios in vitro, utilizando sondas
fluorescentes específicas a fim de identificar possíveis sítios de ação, sobre o
sistema excretor e integridade do tegumento do S. mansoni. Este estudo teve ainda
como objetivo, realizar ensaios in vivo, contra diferentes estágios de
desenvolvimento do parasita para melhor compreensão do potencial
esquistossomicida desta espécie vegetal.
A atividade esquistossomicida de B. trimera foi descrita previamente por De
Oliveira et al. (2012 e 2014) evidenciando o potencial efeito, in vitro e in vivo, de
extratos orgânicos e frações de diferentes polaridades, sobre vermes jovens e
adultos de S. mansoni, linhagem BH. Neste mesmo estudo De Oliveira e
colaboradores (2012), também avaliaram a composição química do óleo essencial
por meio da Cromatografia a Gás acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM).
As análises evidenciaram que o óleo apresenta em sua composição 84,76% de
substâncias da classe sesquiterpenos.
Devido a variedade de substâncias químicos, os óleos essenciais apresentam
diferentes ações farmacológicas, se tornando potencias fontes de pesquisa para o
desenvolvimento de novos fármacos (Edris, 2007).
Alfa-humuleno, trans-carofileno e espatulenol pertencem a classe dos
sesquiterpenos e são considerados componentes majoritários da constituição
química de óleos essenciais de diferentes espécies de plantas utilizadas na
medicina popular do Brasil (Pinho- da Silva et al., 2012). Além disso, têm sido
descritos por apresentarem efeito antiinflamatório, ocasionar inibição de canais de
21
Introdução
Ca2+ e apresentar efeito imunomodulador (Fernandes et al., 2007, Pinho-da-Silva et
al., 2012, Ziaei et al., 2011).
De acordo com Antony et al. (2005) os princiapais efeitos dos óleos
essenciais estão atribuídos as atividades imunomoduladoras e antiparasitária.
Entretanto, segundo Verlinde e colaboradores (2001) a pesquisa de princípios ativos
com propriedade antiparasitária é baseada, principalmente, na investigação de vias
metabólicas ou bioquímicas relacionadas à interação parasito-hospedeiro, com a
finalidade de identificar possíveis alvos terapêuticos.
A relação parasito- hospedeiro de S. mansoni têm sido estudada com base no
seu ciclo de vida. Contudo, sabe-se que este parasita apresenta um complexo
biológico, implicando em numerosas alterações morfológicas, fisiológicas e
bioquímicas, no hospedeiro intermediário e definitivo tendo, portanto, um sofisticado
sistema de escape (Salzet et al., 2000). Segundo Silva et al. (2007), uma das formas
de escape desse parasita consiste na expressão de antígenos de superficie do
tegumento, causando modulação da resposta imune no hospedeiro.
Nesse sentido, o tegumento do S. mansoni tem sido um dos principais alvos de
estudos para o desenvolvimento de novos fármacos (Xiao et al., 2000; Doenhoff et
al., 2008). Esta estrutura sincincial desempenha papel vital na proteção, absorção de
nutrientes, incluindo aminoácidos, lipídios, lipoproteínas e outros, além da
capacidade de excreção de produtos catabólicos como o ácido lático (Skelly et al.,
2006, Xavier et al., 2010, Faghiri et al., 2010).
Além do tegumento, o sistema excretor do S. mansoni tem recebido maior
atenção devido à sua importância na excreção de metabólitos e xenobióticos para
sobrevivência. No entanto, evidências sugerem que este sistema possui um
importante papel na interação parasito-hospedeiro (Kusel et al., 2009; Wilson &
Webster 1974).
No entanto, para estudo detalhado destes sistemas, técnicas aplicadas a
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia de fluorescência, com o
uso de marcadores específicos, têm possibilitado o entendimento da biologia e
comportamento do S. mansoni e S. japonicum, em diferentes fases de
desenvolvimento, bem como o esclarecimento de mecanismos de ação e sítio de
atuação de fármacos, elucidando questões relevantes sobre da relação parasito –
hospedeiro (Kusel et al., 2009, Mulvenna et al., 2010, De Oliveira et al., 2014, Fan
et al., 2015).
23
Revisão de Literatura
2.1 Doenças Tropicais Negligenciadas (DTNs)
As Doenças Tropicais Negligenciadas (DTNs) compreendem infecções
crônicas debilitantes, causadas por parasitas, bactérias e fungos, que afetam em
sua maioria, populações de baixa renda, politicamente marginalizadas que vivem em
zonas rurais e urbanas, cujas condições de moradia, saneamento básico e serviços
à saúde são precárias (Hotez et al., 2007).
A OMS relata a ocorrência de várias DTNs no Brasil, com prevalência variável
de acordo com as diferentes regiões geográficas, que segundo Hotez et al., 2008 e
Lindoso, 2009, estão concentradas principalmente nas regiões Norte e Nordeste.
Atualmente, 18 enfermidades estão na lista de DTNs da WHO, incluíndo entre as
principais dengue e chikungunya, doença de Chagas, leishmanioses,
tripanossomíase americana, hanseníase, helmintíases transmitidas pelo solo e
esquistossomose (OMS, 2015). Estas enfermidades, incapacitam ou podem matar
milhões de pessoas e representam uma necessidade de Saúde Pública importante
que permanece não atendida (Hotez et al., 2009).
Estima-se que atualmente cerca de 1 bilhão de pessoas - um sexto da
população mundial sofre de uma ou mais DTNs (Hotez et al., 2009). Diferentes
medidas de intervenção podem ser utilizadas para controlar e reduzir a morbidade
destas doenças, bem como prevenir ou interromper a transmissão. Essas medidas
incluem, principalmente, saneamento ambiental, quimioterapia, controle vetorial,
abastecimento de água e educação ambiental e em saúde (Barakat, 2013).
Embora as medidas preventivas e a quimioterapia para algumas das DNTs
sejam conhecidas, algumas delas não estão disponíveis nos países com um grau
elevado de pobreza (Gray, 2011). Além disso, as opções terapêuticas são
insuficientes e apresentam problemas, tais como baixa eficácia sobre as formas
jovens e larvais, elevada toxicidade e, em alguns casos, emergência de linhagens
tolerantes e/ou resistentes (Guido & Oliva, 2009).
O problema é particularmente grave uma vez que os investimentos em
Pesquisa & Desenvolvimento (P&D), tradicionalmente, não revertem no
desenvolvimento de novos produtos para tratamento, diagnósticos rápidos e
medidas profiláticas, como por exemplo, o desenvolvimento de vacinas (Nwaka et
al., 2008, Ekins et al., 2011).
24
Revisão de Literatura
Um estudo recente realizado pela Iniciativa de Medicamentos para Doenças
Negligenciadas (DNDi), uma organização de P&D sem fins lucrativos, mostra que
faltam ensaios clínicos relacionados às DNTs, sendo que, dos quase 150.000
estudos clínicos registrados para descoberta de novos fármacos em dezembro de
2011, somente 1% eram relacionados ao tratamento das DNTs (DNDi, 2013).
No entanto, as indústrias farmacêuticas argumentam que a P&D é um
procedimento caro e arriscado para investir em DNTs, uma vez que afetam
predominantemente países em desenvolvimento trazendo, consequentemente, o
baixo retorno financeiro (Kola et al., 2004).
Diante desse complexo paradigma, esforços globais entre governo,
universidades e principalmente indústrias farmacêuticas, são fundamentais para a
criação e manutenção de programas de P&D voltados a descoberta de novas
alternativas para tratamento e controle das DNTs, a fim de diminuir o número
expressivo de pessoas que sofrem com as consequências destas doenças
sobretudo, a esquistossomose (Guido & Oliva, 2009).
2.2 Biologia do Schistosoma mansoni
A espécie S. mansoni pertence ao Filo Platyhelminthes e classe Trematoda.
Esse parasita intravascular apresenta dimorfismo sexual na fase adulta e são
digenéticos. Segundo Platt & Brooks (1977), o dimorfismo sexual foi acompanhado
de alterações fenotípicas como o afilamento do corpo das fêmeas e o aparecimento
da protandria nos machos. O desenvolvimento de S. mansoni ocorre com o resultado
da expressão de um conjunto de genes, responsáveis por mudanças estruturais,
fisiológicas e bioquímicas, devido às adaptações observadas durante seu ciclo vida
(Han et al., 2009, Kunz 2001).
O ciclo de vida deste parasita envolve duas fases: uma no hospedeiro definitivo
vertebrado, onde ocorre a maturação e reprodução sexuada dos vermes; e a outra
(fase aquática) no hospedeiro intermediário invertebrado - caramujos pulmonados do
gênero Biomphalaria - onde ocorre a poliembrionia (Figura 3). O parasita passa por
seis estágios de desenvolvimento: ovo, miracídio, esporocistos, cercária,
esquistossômulo e vermes adultos (Gryseels et al., 2006, Han et al., 2009).
25
Revisão de Literatura
Cercária OvoEsquistossômulo Vermes adultos
EsporocistoMiracídio
ÁguaHospedeiro
intermediárioÁguaHospedeiro definitivo
Figura 3: Estágios de desenvolvimento do S. mansoni. Adaptado de Han et al., 2009.
Dentro do hospedeiro intermediário, os esporocistos se transformam em
milhares de cercárias, que são liberadas de forma intermitente na água (Figura 4). O
desenvolvimento do S. mansoni no homem se inicia com a penetração ativa de
cercárias na epiderme, por ação mecânica e enzimática, iniciando, desta forma, o
processo de transformação em esquistossômulos. Estes, por sua vez, através da
circulação, chegam aos pulmões entre 2 a 7 dias (Wilson, 2009).
Após este período, os esquistossômulos deslocam-se pela circulação e
passam pelo coração. Somente quando alcançam o sistema porta hepático, começa
o processo de maturação sexual e acasalamento (Miller & Wilson, 1980). Uma vez
desenvolvidos, os vermes adultos acasalados deslocam-se ativamente contra a
corrente circulatória do sistema porta hepático e migram para as veias mesentéricas
onde ocorrerá a eliminação dos ovos (Katz & Coelho, 2008, Utzinger et al., 2003).
A fêmea de S. mansoni necessita da participação do macho para seu
crescimento e desenvolvimento, bem como para completar o processo de
fertilização dos ovos (LoVerde & Chen, 1991). A oviposição inicia-se 30 a 45 dias
após penetração das cercárias no hospedeiro definitivo. Muitos destes ovos são
carreados para o lúmen intestinal, sendo eliminados para o ambiente através das
fezes do indivíduo infectado. Enquanto isso, outra parte dos ovos são levados pela
corrente sanguínea e ficam retidos nos tecidos, principalmente do fígado (Gryseels
et al., 2006).
Sequencialmente, uma resposta imunológica é gerada contra antígenos
liberados pelos ovos presentes nos tecidos, formando ao redor destes uma reação
26
Revisão de Literatura
granulomatosa, principal causa da morbidade e patogenia da esquistossomose
(Rollinson & Simpson, 1987, Katz & Almeida, 2003).
S. mansoni consegue atingir altos índices de longevidade, vivendo mais de 5
anos no sistema porta hepático do hospedeiro definitivo (Harris et al., 1984). Este
fato reflete bem a notável capacidade adaptativa deste parasita às atividades de
defesa, inerentes ao sistema imunológico do hospedeiro, com o desenvolvimento de
estratégias de escape e sobrevivência (Rocha et al., 1985, Smithers & Terry, 1969).
Figura 4: Ciclo Biológico do Schistosoma mansoni. Fonte: Minas Gerais Genome Network.
27
Revisão de Literatura
2.3 Patogenia e Formas Clínicas da Esquistossomose
O principal fator na patogênese da esquistossomose está diretamente
relacionado ao desenvolvimento de reações inflamatórias do tipo granulomatosa,
decorrente da resposta aos antígenos solúveis do ovo maduro, evoluíndo para um
quadro de fibrose (Andrade, 2009, Hams et al., 2013). Este fator também está
relacionado às diferentes linhagens e espécies de Schistosoma, carga parasitária,
estado imunológico e nutricional do indivíduo infectado (Kinoti, 1987, Yoshioka et al.,
2002).
A esquistossomose em suas diferentes formas clínicas assemelha-se a muitas
outras doenças. No entanto, a sintomatologia faz com que a doença seja dividida
nas seguintes fases: uma aguda e outra crônica (Lambertucci, 2010).
Na fase aguda muitos indivíduos infectados, dependendo da intensidade de
infecção, permanecem assintomáticos. Contudo, as manifestações clínicas estão
relacionadas a um quadro de febre (febre Katayama) e eosinofilia, como reação de
hipersensibilidade sistêmica em decorrência da migração dos esquistossômulos
alguns dias após a penetração da cercária (fase pré-postural) (Lambertucci, 2010,
Gryseels et al., 2006). Após 30 a 60 dias de infecção, coincidindo com o início da
eliminação dos ovos nas fezes (fase postural) o indivíduo pode apresentar dores
abdominais e diarréia mucosanguinolentas (Pearce & Mcdonald, 2002, Andrade,
2009).
Em relação a fase crônica da esquistossomose, o quadro clínico é dividido nas
formas intestinal, hepatointestinal e hepatoesplênica, considerado mais grave
(Andrade, 2009). Os sintomas mais comuns da forma intestinal estão relacionados
com dores abdominais crônicas ou intermitentes, perda de apetite e diarréia. Em
relação aos sintomas das formas hepatointestinal e hepatoesplênica, estes estão
associados a uma infecção duradoura, de alta intensidade, caracterizada por fibrose
severa, hipertensão portal, hepatoesplenomegalia e, em alguns casos, varizes
esofageanas (Davis,1996). Eventualmente, estas varizes esofagianas se rompem
provocando fortes hemorragias, responsáveis por um número considerável de óbitos
(Tanabe, 2003).
A fase crônica pode ser caracterizada pela presença de numerosos
granulomas periovulares em vários órgãos, especialmente no fígado e baço,
podendo ser encontrados também, no intestino e pulmão (Hams et al., 2013).
28
Revisão de Literatura
Durante o processo granulomatoso, ocorre uma intensa migração de macrófagos,
neutrófilos e eosinófilos em torno dos ovos depositados nos tecidos. Nessa fase, as
células inflamatórias são substituídas por fibroblastos, que se orientam em camadas
concêntricas, com posterior produção de colágeno extracelular (Lenzi et al., 2006,
Burke et al., 2009, Chuah et al., 2014). De modo geral, o granuloma é constituído
por blocos celulares e componentes da matriz extracelular, que são articulados, de
forma particular, para cada estágio do seu desenvolvimento (Lenzi et al.,2006).
A forma neurológica ou neuroesquistossomose, também pode ocorrer na fase
crônica da esquistossomose. Embora considerada rara, se comparada com a forma
intestinal e hepática, é subdiagnosticada por falta de recursos técnicos nas principais
áreas endêmicas da doença (Pimenta et al., 2010).
A neuroesquistossomose é uma complicação ectópica, causada pela
embolização dos ovos ou a migração de casais de vermes para regiões como o
sistema nervoso central (SNC) mais precisamente, a medula espinhal (Ferrari et al.,
2008). As três espécies principais, Schistosoma japonicum, S. mansoni e S.
haematobium estão envolvidas na infecção aguda da neuroesquistossomose.
Contudo, o maior número de casos (4%) tem sido relatado entre indivíduos de faixa
etária entre 10 - 40 anos, infectados com S. japonicum (Hayashi, 2003).
A doença pode acometer o SNC do homem, provocando lesões focais com
importantes repercussões clínicas como quadro encefálico, meníngeo, paralisias e
paresias dos membros inferiores (Carod-Artal 2009, Souza et al., 2011). Em alguns
casos, pode haver um fenômeno vascular do tipo vasculite, ao redor dos ovos do
parasita, sem processo granulomatoso, geralmente acompanhado de “amolecimento
medular”, resultando em infartos ocasionados pela vasculite (Matas, 2001).
O diagnóstico da neuroesquistossomose é definido por meio de biópsia do
tecido nervoso e confirmado a partir de achados de ovos do parasita (Peregrino et
al., 2002). No entanto, quando o diagnóstico sobre o acometimento do sistema
neurológico é precoce o tratamento com PZQ na dosagem de 40 a 60 mg/kg,
associado com corticosteróides, proporciona melhora significativa. Ao contrário,
quando o diagnóstico é tardio, podem ocorrer danos irreversíveis no SNC (Blanchard
et al., 1993).
Desta forma, na maioria dos casos, o tratamento da neuroesquistossomose
deve ser realizado com corticóides para reduzir o edema cerebral e granulomas em
torno do cerebelo, bem como, reduzir a severidade da reação inflamatória na medula
29
Revisão de Literatura
espinhal ou parênquima cerebral e evitar a destruição tecidual (Carod-Artal, 2009). A
intervenção cirúrgica só é realizada nos casos granulomatosos em que o diagnóstico
prévio é de um processo expansivo tumoral intracraniano (Matas, 2001).
2.4 Tratamento da Esquistossomose e desenvolvimento de
tolerância e resistência ao praziquantel
A ausência de uma vacina como medida profilática faz com que a quimioterapia
ainda seja o principal recurso adotado pelos programas de controle da
esquistossomose (Colley, 2014).
Desde os anos de 1970, a estratégia global para o controle desta parasitose é
baseada na terapêutica dos portadores com o uso do PZQ (Figura 5). Este fármaco
apresenta efeito principalmente sobre vermes adultos de todas as espécies de
Schistosoma que causam esquistossomose humana. Contudo, apresenta baixa
eficácia terapêutica sobre as formas de esquistossômulos e vermes jovens (Cioli &
Pica-Mattoccia, 2003).
Figura 5: Fórmula molecular do praziquantel
A dependência de um único medicamento é uma preocupação vigente, visto
que há relatos de falha terapêutica, proporcionando redução das taxas de cura em
áreas hiperendêmicas, além do desenvolvimento de tolerância e resistência sobre
algumas linhagens de Schistosoma sp. (Doenhoff et al., 2008, Greenberg, 2013).
Entretanto, para muitos autores, ainda não há evidências clínicas convincentes
do desenvolvimento de resistência, visto que o PZQ ainda é efetivo para todas as
espécies de Schistosoma sp (Caffrey 2007). Contudo, alguns autores consideram a
diminuição da eficiência do PZQ não como resistência ao fármaco, mas proveniente
da intensidade de infecção ou das condições imunológicas inerentes ao hospedeiro,
30
Revisão de Literatura
necessitando aumentar a dose terapêutica e o período de tratamento (Gryseels,
2012, Danso-Appiah & De Vlas 2002, Liu et al., 2014).
A redução da cura clínica e falha terapêutica da esquistossomose, utilizando
PZQ foi reportada pela primeira vez no Egito e Senegal (Stelma et al., 1995, Ismail
et al., 1999), embora tenha sido um caso particular, em foco de transmissão
contínua no qual a falha terapêutica estava relacionada à presença das formas
imaturas do parasita, onde se observaram reinfecções constantes dos indivíduos
residentes daquela região (Botros et al., 2005).
Assim, para confirmar tal hipótese, ovos provenientes de pacientes egípcios
que receberam tratamento com PZQ e não obtiveram cura terapêutica, foram
utilizados experimentalmente para infectar hospedeiros intermediários e originaram
vermes menos sensíveis ao fármaco (Ismail et al., 1996).
Além da baixa eficácia sobre as formas jovens de S. mansoni, alguns autores
consideram que a diminuição da eficiência do PZQ esteja relacionada a fatores
como: alta intensidade parasitária, estado imunológico do hospedeiro, porcentagem
e frequência com que os indivíduos são tratados, dose terapêutica administrada,
bem como a frequência de casos de reinfecções e não ao aparecimento de vermes
resistentes (Gryseels et al., 2006, Danso-Appiah & Sake, 2002).
Estudos indicam que o mecanismo de resistência de S. mansoni ao PZQ está
relacionado às proteínas SmMRP1 e SMDR2. Evidências mostram que há um
aumento da expressão destas proteínas em resposta ao PZQ, indicando que estas
podem atuar como substrato deste fármaco. Contudo, níveis mais elevados de
SMDR2 são observados nas fêmeas do parasita, enquanto a SmMRP1 é encontrada
em maior quantidade nos vermes machos (Wang et al., 2012).
Sabe-se também que a resistência ao PZQ pode ser induzida
experimentalmente em laboratório, onde parasitos expostos a concentrações sub-
letais por várias gerações produzem vermes menos sensíveis ao fármaco (Ismail et
al., 1999, Fallon et al., 1995). De acordo com Greenberg (2005), mutações na
subunidade β dos canais de cálcio ou diferenças na expressão de genes que
codificam estes canais, parecem estar relacionadas com pelo menos um dos
mecanismos de resistência ao praziquantel.
Os mecanismos moleculares relacionados ao efeito do PZQ, in vitro e in vivo,
sobre S. mansoni ainda não foram completamente elucidados (Doenhoff et al.,
2008). Sabe-se que após exposição de S. mansoni a baixas concentrações do
31
Revisão de Literatura
fármaco, são observadas alterações tegumentares, caracterizadas por
vacuolizações, peeling do tegumento, tubérculos e espinhos, aumento da
permeabilidade da membrana e influxo da bomba de Ca2+ , ausência de fosforilação
nas subunidades α1 e β de canais de cálcio, depolarização de membrana dos
vermes adultos e esquistossômulos, além da contração e paralisia muscular,
atuando sobre neurotransmissores do parasita (Xiao et al., 2007; Lorsuwannarat et
al., 2013).
Reconhecidamente, desde a descoberta do PZQ nos anos 1970, houve uma
significativa melhora da eficiência terapêutica da esquistossomose mansônica,
devido ao fato do PZQ apresentar eficácia contra todas as espécies de Schistosoma
sp, reduzindo a morbidade da doença, sendo também classificado como um fármaco
acessível à população mais carente, apresenta baixa toxicidade e não apresenta
riscos mutagênicos, carcinogênicos ou teratogênicos (Frohberg 1989, Kramers et al.
1991),
Além disso a Food and Drug Administration (FDA), agência controladora de
medicamentos, classificou o PZQ como um fármaco seguro para ser administrado
em gestantes. Entretanto é recomendado que mulheres lactantes, suspendam a
amamentação por 48 horas após o tratamento (Olds, 2003).
Após a descoberta do PZQ, pouco avanço foi obtido no que diz respeito à
busca de novos fármacos e compostos que atuem em outras fases de
desenvolvimento do parasita – esquistossômulos e vermes jovens- as quais o PZQ
não apresenta boa eficácia (Doenhoff et al., 2008).
Desta forma, tendo em vista a possibilidade de desenvolvimento de linhagens
resistentes ao PZQ, além de diferenças de suscetibilidade aos tratamentos entre as
linhagens de Schistosoma sp. fica clara a necessidade da busca novas alternativas
com o objetivo de previnir estes fatores.
2.5 Associação de fármacos com PZQ para terapêutica da Esquistossomose
Algumas linhas de pesquisas relacionadas à quimioterapia das
esquistossomoses estão direcionadas à associação terapêutica de novos princípios
ativos com PZQ. Esse recurso é eficaz para retardar, minimizar ou evitar o
aparecimento de resistência além de diminuir os efeitos colaterais e tóxicos.
32
Revisão de Literatura
De acordo com a OMS (2001), a associação terapêutica baseia-se no
potencial sinérgico de dois ou mais princípios ativos a fim de melhorar a eficácia
terapêutica, bem como minimizar o desenvolvimento de resistência aos fármacos
comumente utilizados no tratamento de doenças específicas.
A resistência à fármacos é usualmente definida como a perda da
sensibilidade do organismo, permanente ou transitória, às determinadas
concentrações nas quais estes se mostravam previamente sensíveis (Coelho et al.,
1997). Em contraste, a tolerância à fármacos é observada quando o organismo
apresenta diminuição a resposta terapêutica que se deve à administração repetitda
ou prolongada de alguns fármacos (Coles et al., 1986).
O desenvolvimento de resistência aos fármacos esquistossomicidas é um
eminente perigo para a proteção da saúde de milhões de pessoas. Segundo El Ridi
et al. (2013) a associação de novos princípios ativos com PZQ, usando dosagens
menores do que aquela considerada curativa, é uma promissora alternativa uma vez
que pode potencializar a eficácia terapêutica do PZQ e minimizar a possibilidade de
resistência.
O uso combinado de alguns derivados da artemisinina (ARTs) + PZQ tem sido
efetivo para o tratamento de infecções por S. mansoni e S. haematobium em
crianças de idade escolar residentes em zonas endêmicas da África Subsaariana,
onde as reinfecções ocorrem com frequência (Borrmann et al., 2001, Wikman-
Jorgensen et al., 2012, Pérez Del Villar et al., 2012). A associação do PZQ com
ARTs apresenta benefícios para o tratamento das esquistossomoses, devido a
comprovada eficácia desses derivados contra as fases imaturas e vermes adultos
destas espéceis de Schistosoma (Xiao et al., 2002).
2.6 Planejamento e descoberta de novos fármacos esquistossomicidas a partir de espécies vegetais
Considerando o presente cenário epidemiológico da esquistossomose no
Brasil, esforços dirigidos ao desenvolvimento e introdução de novas alternativas de
tratamento e controle da doença são bem acolhidos.
O processo de descoberta e desenvolvimento de novos fármacos de modo
geral é complexo, demorado e de alto custo, requerendo auxílios ligados às
inovações científicas e tecnológicas (Guido et al., 2010).
33
Revisão de Literatura
Produtos naturais podem representar uma fonte promissora de novos
candidatos à fármacos para o tratamento da esquistossomose. A diversidade de
constituintes químicos e diferentes efeitos biológicos demonstram que
aproximadamente 25% dos medicamentos prescritos em todo mundo, são oriundos
de espécies vegetais (Newman, 2009, Tagboto et al., 2011, Cragg & Newman,
2013).
A partir da descoberta do primeiro princípio ativo isolado de uma espécie
vegetal no início do século 19 (Brahmachari et al., 2011), a avaliação científica das
plantas medicinais tornou-se uma prática adotada para o tratamento de uma série de
doenças parasitárias, incluindo a esquistossomose (Allegretti et al., 2012; De Moraes
2015; Cragg & Newman, 2013).
Tendo em vista a biodiversidade da flora nativa no território brasileiro, nos
últimos anos, a comunidade científica vem pesquisando uma variedade de óleos
essenciais e extratos orgânicos de diferentes espécies vegetais, quanto ao potencial
esquistossomicida, principalmente por meio de ensaios in vitro e alguns estudos in
vivo, sobre diferentes linhagens de S. mansoni (Allegretti et al., 2012; De Oliveira
2012, 2014, Newman & Cragg, 2012; Kayser et al., 2003).
Contudo, apesar da importância do screening de extratos e óleos essenciais,
metabólitos secundários como substâncias isoladas, pertencentes a diferentes
classes química, vêm ganhando destaque na terapêutica experimental da
esquistossomose, sobretudo, aqueles com validação biológica sobre as fases
adultas e imaturas de S. mansoni (Allegretti et al., 2012, De Oliveira et al., 2014, De
Moraes et al., 2011, Guimarães et al., 2015).
Baccharis trimera (Less) DC
Conhecida popularmente por “carqueja”, B. trimera é uma erva consumida
principalmente na forma de chá (Verdi et al., 2005) (Figura 6). As principais
indicações terapêuticas estão relacionadas ao tratamento de disfunções intestinal -
anti-diarréica e anti-espasmódica - (Gamberini et al.,1991), além de se destacar
quanto ao potencial antiiflamatório, imunomodulador e hepatoprotetor, atribuídos
principalmente às saponinas e sesquiterpenos presentes nos extratos óleo essencial
desta espécie (Gené et al., 1996, Paul, 2009, Simões- Pires et al., 2005, Verdi et al.,
2005).
34
Revisão de Literatura
Figura 6: Baccharis trimera ( Less) DC. Cultivar do CPQBA. Fonte: arquivo pessoal
Quimicamente a espécie B. trimera é caracterizada por apresentar substâncias
pertencentes à classe dos terpenóides (Moreira et al., 2003; Verdi et al., 2005), além
de flavanóides e saponinas (Gené et al., 1996). Dentre os principais grupos, os
terpenos se destacam por apresentar uma variedade de classes estruturais com
destaque para os monoterpenos, diterpenos, triterpenos e sesquiterpenos (Cowan et
al, 1999).
O óleo essencial desta espécie está enriquecido com monoterpeno e
sesquiterpeno como: trans-cariofileno, alfa-humuleno, espatulenol, alfa e β-pineno,
palustrol, nerolidol, acetato de carquejila, germacreno-D e biciclogermacreno
(Amaral et al., 2010; De Oliveira et al., 2012, De la Torre, 2013).
Óleos essenciais são considerados uma mistura de substâncias naturais
voláteis, provenientes de metabólitos secundários de plantas, principalmente de
substâncias lipofílicas como monoterpenos, sesquiterpenos e seus derivados
oxigenados (álcoois, aldeídos, ésteres, éteres, cetonas, fenóis e óxidos), comumente
associadas a importantes atividades biológicas (Giordani et al., 2008, Bakkali et al.,
2008).
De acordo com Bakkali e colaboradores (2008) as atividades biológicas dos
óleos essenciais não estão atribuídas a um único mecanismo de ação, uma vez que
estes apresentam grande variedade de constituintes químicos.
Segundo Yoon (2000) em células eucarióticas, os óleos essenciais podem
provocar despolarização da membrana mitocondrial, afetando o efluxo de canais
iônicos, como por exemplo, de Ca2 + (Richter & Schlegel, 1993). Além disso, provoca
35
Revisão de Literatura
redução do gradiente pH, afetando as bombas de prótons e a fusão de ATP
(Adenosina Trifosfato), principalmente em bactérias.
Recentemente os sesquiterpenos alfa-humuleno, trans-cariofileno e
espatulenol, presentes na composição química da maioria dos óleos essenciais,
foram descritos por apresentar efeito antiinflamatório, inibidores de canais de Ca2 + e
efeito imunomodulador (Fernandes et al., 2007, Akram et al., 2011, Pinho-da-Silva et
al., 2012, Ziaei et al., 2011). Outras atividades biológicas de óleos essencias contra
agentes patogênicos humanos incluíndo, bactérias, fungos e parasitas já foram
descritas (Botelho et al., 2007, Cavaleiro et al., 2006, Monzote et al., 2006).
Em relação ao efeito parasitológico, já foi comprovada a atividade
esquistossomicida, in vitro, do óleo essencial, de B. trimera contra vermes adultos de
S. mansoni (De Oliveira, et al., 2012).
De forma semelhante, foi observado o efeito esquistossomicida contra
diferentes espécies Schistosma de uma variedade de substâncias pertencentes a
classe dos terpenóides (Neves et al., 2015). Acredita-se que um dos possíveis
mecanismos de ação das substâncias pertencentes a esta classe está relacionado
ao estresse oxidativo, provocando peroxidações lipídicas, oxidação de proteínas,
resultando possivelmente em apoptose, ocasionando a morte do parasita Antony et
al., 2005, Armstrong et al., 2006).
No quadro abaixo (Tabela 1) estão sumarizados alguns terpenóides isolados
de espécies vegetais com atividade esquistossomicida comprovada. Contudo, é
importante observar que a maioria dos estudos direcionada à busca de novos
princípios ativos contra S. mansoni, se concentra na ação in vitro destes, contra a
fase adulta do parasita. Desta forma, há uma necessidade de realização de ensaios
in vivo contra todas as fases de desenvolvimento de S. mansoni sobretudo, as fases
esquistossômulos e vermes jovens, estágios em que o PZQ apresenta falha
terapêutica.
36
Revisão de Literatura
Tabela 1: Terpenóides com atividade esquistossomicida comprovada. Adaptado de (Neves et al.,
2015, De Moraes et al., 2015).
Composto isolado
Classe Química
Fórmula Molecular
Origem
Efeito esquistossomicida
Referências
Acetato de carvacrol
Monoterpeno
Derivados de carvacrol
In vitro contra vermes adultos de S.mansoni
de Moraes et al., 2013b
(+) limoneno epóxido
Monoterperno
Diversas espécies vegetais
In vitro contra vermes adultos de S.mansoni
de Moraes et al., 2013a
Rotundifolona
Monoterperno
Mentha villosa
In vitro e in vivo contra vermes adultos de
S.mansoni
Matos-Rocha et
al., 2013
Fitol
Diterpeno
Diversas espécies vegetais
In vitro e in vivo contra vermes adultos de
S.mansoni
de Moraes et al., 2014
Balsaminol F
Triterpeno
Momordica balsamina
L.
In vitro e in vivo contra
vermes adultos de S.mansoni
Ramalhete et
al., 2012a
Betulin
Triterpeno
Schefflera vinosa
In vitro contra vermes adultos de S.mansoni
Cunha et al., 2012a
Karavilagenin C
Triterpeno
Momordica balsamina
L.
In vitro contra vermes adultos de S.mansoni
Ramalhete et al., 2012a
Sais de
trifenilfosfónio
Triterpeno
Derivados de betulin
In vitro contra esquistossômulos e
vermes adultos. In vivo contra vermes adultos de
S.mansoni
Spivak et al.,
2014
Artemisinina
Sesquiterpeno
Artemisia annua
In vivo contra vermes adultos de S. japonicum
Liu et al., 2014
37
Revisão de Literatura
Arteméter
Sesquiterpeno
Derivados
da Artemisinina
In vitro e In vivo contra
esquistossômulos e vermes adultos de S.
japonicum
Utzinger et al.,
2011
Artesunato
Sesquiterpeno
Derivados da
Artemisinina
In vitro e In vitro contra esquistossômulos e vermes adultos de
S.mekongi
Jiraungkoorskul et al., 2006
Diidroartemisinina
Sesquiterpeno
Derivados da
Artemisinina
In vitro e In vivo contra esquistossômulos e
vermes adultos de S. japonicum
Liu et al., 2014
Budlein- A
Sesquiterpeno
Viguiera asteraceae
In vitro contra vermes adultos de
S. mansoni
Cunha et al., 2012a
4α,5-
dihydrobudlein A
Sesquiterpeno
Derivados de budlein-
A
In vitro contra vermes adultos de
S. mansoni
Sass et al., 2014
Nerolidol
Sesquiterpeno
Diversas espécies vegetais
In vitro contra vermes
adultos de S. mansoni
Silva et al.,
2014
39
Objetivos
3.1 Objetivo geral
Avaliar o potencial esquistossomicida e estudar os possíveis sítios de ação
do óleo essencial de Bacharis trimera, frações e sesquiterpenos por meio de
ensaios in vitro, utilizando sondas fluorescentes específicas. Realizar ensaios in
vivo, contra diferentes fases de desenvolvimento de Schistosoma mansoni, para
melhor compreensão do potencial esquistossomicida desta espécie vegetal.
3.2 Objetivos específicos
Obter o óleo essencial, frações e caracterizar as principais substâncias
químicas, por meio de técnicas cromatográficas e métodos
espectrométricos de análise;
Realizar triagem in vitro das frações e substâncias majoritárias do óleo
essencial, sobre vermes adultos de S. mansoni;
Identificar o efeito dos sesquiterpenos sobre o sistema excretor e
integridade de membrana de S. mansoni, após exposição in vitro, utilizando
marcadores fluorescentes específicos;
Analisar as possíveis alterações morfológicas dos parasitas por meio da
microscopia eletrônica de varredura (MEV), após tratamentos in vitro e in
vivo;
Avaliar, in vivo, o efeito dos tratamentos com o óleo essencial e
sesquiterpenos, em diferentes períodos de infecção da esquistossomose
experimental, analisando os seguintes parâmetros parasitológicos: redução
da carga parasitária, quantidade os ovos eliminados nas fezes (OPG),
classificação dos ovos distribuídos no tecido intestinal (Oograma), efeito dos
tratamentos na formação de granulomas hepático, por meio de observações
histológicas.
Avaliar in vivo, a associação entre o Óleo Essencial + PZQ (OE+PZQ)
contra os diferentes estágios de desenvolvimento (esquistossômulos,
vermes jovens e adultos) de S. mansoni.
41
Material & Métodos
4.1 Material Vegetal
Esta etapa do trabalho foi realizada na Divisão de Química Orgânica e
Farmacêutica (DQOF) do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas
e Agrícolas (CPQBA) - Unicamp.
4.1.1 Obtenção do óleo essencial (OE) da B. trimera
A obtenção do óleo essencial da B. trimera (Figura 7) foi realizada por
hidrodestilação em sistema do tipo Clevenger, a partir das folhas frescas e talos da
B. trimera. A extração também foi realizada em larga escala por arraste a vapor em
equipamento de inox de 210 L durante três horas. O óleo resultante foi separado da
fase aquosa em funil de separação e estocado em freezer em frasco apropriado.
Figura 7: Obtenção do óleo essencial a partir das folhas frescas da B. trimera através do sistema de hidrodestilação
(DQOF). Fonte: arquivo pessoal.
4.1.2 Fracionamento do óleo essencial (OE) em Coluna Cromatográfica do
tipo Seca (CS)
Para fracionamento de 1g do OE utilizou-se como suporte da fase
estacionária uma membrana de acetato de celulose de 32 cm de comprimento e
1,7 cm de diâmetro. Inicialmente, a membrana foi preenchida com 50 g de sílica gel
60 Merck® (0,063 -0,200 mm). Sequencialmente, adicionou-se 1 g de OE sobre a
sílica. Após adição do OE procedeu-se a eluição com fase móvel (diclorometano
70: 30 v/v). Ao término da eluição, a coluna foi dividida em três frações de 8 cm
cada, denominadas FCS-1, FCS-2, e FCS-3. Posteriormente, as frações foram
42
Material & Métodos
filtradas em balões de fundo redondo de 250 mL, utilizando-se funil de placa
porosa, e evaporadas a vácuo em rotaevaporador até a total remoção do solvente.
4.1.3 Fracionamento do óleo essencial (OE) em Coluna Cromatográfica do
tipo Clássica- (CC)
Para fracionamento do OE por CC (Figura 8) utilizou-se como suporte da
fase estacionária uma coluna clássica de vidro. A coluna foi preenchida com 50 g
de sílica gel 60 Merck® (0,040 -0,63 mm) para coluna de flash. Sequencialmente,
adicionou-se 1 g de OE, seguido do eluente diclometano (70: 30 v/v). Ao iniciar a
eluição as frações foram recolhidas em 53 tubos de ensaios, sendo que os 10
primeiros estavam totalmente cheios, e os demais, apresentavam metade do
eluição da coluna. Após recuperação das frações, foi adicionada uma solução 1:1
de diclometano + acetado de etila, para total eluição da coluna. O conteúdo foi
recolhido em erlenmeyer de 250mL.
Figura 8: Obtenção das frações de OE por coluna clássica. (A) - Obtenção das frações em tubos de ensaios (B) - eluição
final em erlenmeyer de 250 mL (DQOF). Fonte: arquivo pessoal.
4.1.4 Análises Cromatográficas 4.1.5 Cromatografia por Camada Delgada (CCD)
Para avaliar o perfil químico das frações do OE, obtidas por CS e CC, utilizou-
se a Cromatografia por Camada Delgada- CCD (Figura 9). Para isto, utilizou-se
cromatoplacas de sílica gel 60 F254 – Merck® (0,063 - 0,200 mm).
43
Material & Métodos
Para preparo das amostras foi utilizado como fase móvel diclorometano (97:3
v/v). Com auxílio de uma microseringa foi aplicado 1µL de cada amostra nas
cromatoplacas. Sequencialmente, as placas foram colocadas em cubas de vidro
fechadas, contendo diclorometano para dar inicio ao processo de evaporação e
condensação da fase móvel. Após este processo, as placas foram retiradas das
cubas e a revelação dos compostos foi realizada primeiramente por irradiação sob
lâmpada Ultravioleta – UV a 254 e 366 nm. Em seguida, as placas foram
pulverizadas com solução de anisaldeído (ácido acético: ácido sulfúrico:
anisaldeído 50, 0:1, 0:0,5 v/v) para revelação das placas e colocadas em estufa
aquecida a 100º C por 5 min (Wagner & Bladt, 1996).
4.1.6 Cromatografia de Gasosa Acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM)
As frações do OE, obtidas por coluna clássica (CC), foram diluídas em 1mL
de acetato de etila e analisadas por CG/EM em cromatógrafo Agilent 6890 N e
detector de espectrometria de massas Agilent 5975 e coluna HP5-MS (J&W
Scientific) contendo 5% de Fenilmetilsiloxano, com 30 mm de comprimento, 0,25
mm de diâmetro e 0,25 μm de espessura de filme. As condições cromatográficas
foram: Temperaturas: injetor= 220°C, detector= 250°C, coluna= 60°C, 3°C.min-1,
240°C e vazão do gás de arraste (He) 1,0 mL.min-1. Para todas as análises o
detector de espectrometria de massas foi operado com temperaturas de fonte
230°C, do quadrupolo a 150 °C e energia de ionização de 70 eV.
As substâncias foram identificadas por comparação dos espectros de massas
obtidos com os da biblioteca espectral do equipamento NIST-0 (Natural Institute of
Standards and Technology), co-injeção de padrões de hidrocarbonetos para
calcular os índices de retenção (IR’s), e análise dos dados obtidos como descritos
por Adams (2007).
4.2. Substâncias e Sondas fluorescentes
Os sesquiterpenos (Figura 9) foram obtidos na Sigma-Aldrich® (St. Louis, MO,
USA). O princípio ativo praziquantel (PZQ) foi obtido na Merck® (São Paulo, SP,
Brazil). As sondas fluorescentes, Resorufin foi obtida na Sigma-Aldrich® (St. Louis,
MO, USA) e Hoechst 33258 na Life Technologies®.
44
Material & Métodos
Figura 9: Fórmulas moleculares dos sesquiterpenos e sondas flurescentes.
Especificações das sondas fluorescentes
Resorufin: É um sal sódico (7-hidroxi 3-fenoxazina), de natureza
fluorescente considerado um substrato específico da P-glicoproteína
(Pgp). Essa sonda difunde-se passivamente através do tegumento dos
vermes adultos de S. mansoni sendo excretada através da Pgp, proteína
expressa no epitélio excretor do S. mansoni (Couto et al., 2010). Desta
forma, é possível avaliar o efeito dos compostos sesquiterpernos (alfa-
humuleno e trans-cariofileno) sobre o funcionamento do sistema excretor
do parasita.
Hoechst 33258 (bis-Benzamida): É uma sonda hidrofílica usada
como marcador de DNA específico. Esta sonda se difunde para o
interior da célula quando há lesões, atuando como indicador da
integridade de membrana (Oliveira et al., 2006). Assim, é possível
avaliar o efeito dos compostos (alfa-humuleno e trans-cariofileno)
sobre possíveis alterações na membrana tegumentar de vermes
adultos de S. mansoni.
45
Material & Métodos
4.3 Modelo Biológico
4.3.1 Parasitas e infecção dos animais
Para realização dos ensaios biológicos, foi utilizada a linhagem BH de S.
mansoni oriunda de Belo Horizonte, MG, Brasil. Esta linhagem é mantida em
moluscos planorbídeos Biomphalaria glabrata e camundongos Mus musculus
Swiss-SPF no departamento de Biologia Animal do Instituto de Biologia da
Unicamp laboratório de Helmintologia.
A infecção dos camundongos foi realizada através da imersão caudal em
suspensão cercariana contendo 70 cercárias de acordo com Oliver & Stirewalt
(1952). Para realização dos ensaios in vitro, foram infectados camundongos Swiss-
SPF fêmeas. Para os ensaios in vivo foram infectados camundongos Balb/C
fêmeas ambas linhagens com 30 dias de idade. Os animais foram fornecidos pelo
Centro Multidisciplinar para Investigação Biológica (CEMIB) da Unicamp.
4.3.2 Ensaios de atividade esquistossomicida in vitro
Preparo das amostras
O óleo essencial, as frações (FCS1, FCS2, FCS3), frações (FCC 1 a FCC11),
os sesquiterpenos alfa-humuleno, trans-cariofileno e o PZQ, foram solubilizados em
solução tampão Phosphate Buffered Saline (PBS) acrescida de 0,1% de Tween 80
(Polysorbate) Merck®. Para auxiliar a solubilização foi utilizado aparelho de
ultrassom e Vórtex (Merse ®).
Concentrações avaliadas
Foram avaliadas quatro concentrações de cada amostra: 25 μg/mL; 50 μg/mL;
100 μg/mL e 200 μg/mL. Os vermes do grupo controle farmacológico foram
expostos a concentração de 10 μg/mL de PZQ. Enquanto que os do controle foram
mantidos apenas em meio RPMI-1640 sem adição fármacos.
46
Material & Métodos
4.3.3 Obtenção dos vermes e cultura in vitro dos parasitas Após 45 dias de infecção dos camundongos, vermes adultos de S. mansoni
foram obtidos por meio da perfusão do sistema porta hepático e veias
mesentéricas, de acordo com Smithers & Terry (1965). Os vermes recuperados
foram cuidadosamente lavados duas vezes em meio de cultura RPMI 1640
(Nutricel®) suplementado com 0.05 g/L de estreptomicina, 10.000 UI/ml de
penicilina, 0.3 g/L de L-glutamina, 2.0 g/L de D-glucose, 2.0 g/L de NaHCO3 e
5.958 g/L de Hepes.
Após lavagem dos vermes, foi transferido um casal para cada poço de uma
placa de cultura de 24 poços (TPP, St. Louis, MO, USA). Foram adicionadas as
concentrações 25 - 200 μg/mL das respectivas amostras e 10 μg/mL do PZQ
(controle farmacológico), totalizando um volume final de 2 mL de RPMI-1640 para
cada poço. Sequencialmente as placas foram incubadas em estufa de CO2 5% a
temperatura de 37ºC e observadas conforme os parâmetros citados abaixo.
Parâmetos avaliados
A maioria dos parâmetros avaliados durante os ensaios in vitro foram
qualitativos, conforme descrito por outros autores (Barker et al., 1966; Da-Silva &
Noel, 1995; Beckmann & Grevelding, 2010; De Oliveira et al., 2012 e 2014, Frezza,
2012). Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas. As placas foram
observadas em intervalos de 2 a 6h, 24h, 48h e 72h por meio de microscópio
invertido Leica® DMI-500.
A) Avaliação da motilidade: foi atribuída uma escala de 0 a 3 para
avaliação da motilidade dos parasitas: sendo- (0) para ausência de motilidade; (1)
para motilidade baixa; (2) para motilidade moderada e (3) para motilidade intensa.
B) Acasalamento: observou-se a separação dos casais de vermes após
a exposição as amostras avaliadas nas primeiras horas de incubação.
C) Capacidade reprodutiva: Foram quantificados os ovos eliminados
após a exposição as amostras avaliadas nas primeiras horas de incubação.
D) Alterações morfológicas e tegumentares: considerou-se alterações
morfológicas aquelas observadas nos órgãos internos e ventosas, oral e
acetabular. Considerou-se alterações no tegumento quando houve peeling e/ou
destruição de tubérculos dos vermes machos (Figura 10).
47
Material & Métodos
Figura 10: (A) alteração do órgão interno na região anterior da fêmea;(B) -alterações na ventosa oral e descamação do tegumento do verme macho e fêmea.
E) Mortalidade dos parasitas: este parâmentro foi avaliado de forma
quantitativa onde considerou-se morto os parasitas que apresentavam ausência de
movimento até pelo menos 1 minuto de observação.
4.3.4 Avaliação da atividade do sistema excretor de S. mansoni após
incubação in vitro com alfa-humuleno e trans-cariofileno utilizando a sonda
Resorufin
A avaliação do sistema excretor de vermes adultos de S. mansoni foi
realizada de acordo com Couto et al. (2010), com pequenas modificações. Após
recuperação dos vermes adultos, conforme descrito no item 4.3.3, um casal de
vermes separados foi transferido para cada poço de uma placa de cultura de 24
poços contendo 2mL de meio RPMI-1640 (Nutricel®), suplementado com 5% de
Soro Fetal Bovino (SBF), 0.05 g/L de estreptomicina, 10.000 UI/ml de penicilina, 0.3
g/L de L-glutamina, 2.0 g/L de D-glucose, 2.0 g/L de NaHCO3 e 5.958 g/L de Hepes
e incubados por 30 minutos em estufa de CO2 5% a temperatura de 37ºC.
Após incubação, foi adicionado 10 μL de Resorufin (solução estoque de 10
mg/mL). Sequencialmente as placas foram incubadas por mais 30 minutos.
Após esse período, os vermes foram lavados cinco vezes com meio RPMI-
1640 contendo 0.3% de Soro Albumina Bovina (BSA), para retirar o excesso da
sonda. Após lavagem, adicionou-se um novo meio de cultura suplementado com
Soro Fetal Bovino (SBF) e acrescentou-se 200 μL de alfa-humuleno e trans-
cariofileno, totalizando um volume final de 2 mL por poço. Os vermes do grupo
B
48
Material & Métodos
controle farmacológico foram expostos a concentração de 2 μg/mL de PZQ e
incubados por 15 minutos.
Após adição das amostras, as placas foram incubadas por quatro horas em
estufa de CO2 5% a temperatura de 37ºC. Os vermes do grupo controle foram
mantidos por quatro horas em meio RPMI-1640 acrescido de 10 μL de Resorufin.
Todos os ensaios foram realizados em triplicata.
Ao término da incubação, os vermes foram lavados por mais cinco vezes com
meio RPMI-1640, contendo 0.3 % de BSA e foram transferidos para lâminas de
microscopia, demarcadas com vaselina e cobertos com uma lamínula. As
observações do sistema excretor e as imagens foram obtidas em Microscópio de
Fluorescência Zeiss® Axion Imager - A.2, utilizando filtro rodamina com excitação
máxima 571/585 nm.
4.3.5 Avaliação da integridade de membrana de S. mansoni após incubação in
vitro com alfa-humuleno e trans-cariofileno utilizando a sonda Hoechst 33258
Os vermes foram coletados e incubados, conforme descrito acima. Após 30
minutos de incubação foi adicionado 200 μL dos sesquiterpenos alfa-humuleno e
trans-cariofileno, totalizando um volume final de 2mL por poço. As placas foram
incubadas por 4 horas em estufa de CO2 5% a temperatura de 37ºC. Os vermes do
grupo controle farmacológico foram expostos a concentração de 2 μg/mL de PZQ e
incubados por 15 minutos.
Após esse período os vermes foram lavados cinco vezes com meio RPMI-
1640 contendo 0.3% de Soro Albumina Bovina (BSA) para retirar o excesso dos
compostos e fármaco. Sequencialmente, adicionou-se 10μL Hoechst 33258
(solução estoque de 10mg/mL) e as placas foram incubadas por 15 minutos.
Vermes do grupo controle foram mantidos por quatro horas em meio RPMI-1640
acrescido de 10 μL de Hoechst. Os experimentos também foram realizados em
triplicata. Ao término da incubação os vermes foram lavados por mais cinco vezes
com meio RPMI-1640, contendo 0.3% de BSA e foram transferidos para lâminas de
microscopia demarcadas com vaselina e cobertos com uma lamínula. As
observações da integridade de membrana e as imagens foram feitas em
Microscópio de Fluorescência Zeiss® Axion Imager-A.2, utilizando filtro DAPI com
excitação máxima 33258 a 352/455 nm.
49
Material & Métodos
4.3.6. Análises Morfológicas e Tegumentares dos parasitas por Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV)
Para análise deste parâmetro foram realizados ensaios in vitro e in vivo. Para
os ensaios in vitro, os vermes foram expostos a concentração de 100 μg/mL e
incubados por 24 horas em estufa de CO2 5% a 37°C. Após incubação os vermes
foram lavados em tampão Cacodilato de sódio (pH 7.2). Para os ensaios in vivo, os
vermes foram recuperados 48 horas após tratamentos com trans-cariofieno (100
mg/kg, 56 dias pós infecção (dpi) e OE+PZQ (100+40 mg/kg, 56 dpi). Os vermes
foram fixados, separadamente, em glutaraldeído 2.5 % (pH 7.4) durante 24 horas e
pós fixadas em tetróxido de ósmio 1% por 1 hora. A desidratação foi realizada em
uma série crescente (50, 70, 80, 90 e 100%) de etanol. Após desidratação, as
amostras foram secas em uma câmara de ponto crítico. Sequencialmente, as
mesmas foram montadas sobre stubs e cobertas com uma fina camada de ouro no
sputter coat. O material foi analisado e fotografado em Ultramicroscópio Eletrônico
de Varredura de Jeol- JSM- 820.
4.3.7 Ensaios de atividade esquistossomicida In vivo
Formação dos grupos experimentais
Para estudos in vivo, foram alocados oito grupos experimentais (n=10)
animais que receberam dose única de 100 mg/kg das amostras avalidas em
diferentes períodos de infecção da esquistossomose.Também avaliamos a
associação do OE+PZQ (07, 21 e 56 dpi). Os animais do grupo controle - infectado
e não tratado- receberam 0.3mL PBS, nos respectivos períodos de infecção (07, 21
e 56 dpi) (Figura 11).
50
Material & Métodos
Figura 11: Esquema dos grupos experimentais nos diferentes períodos dos tratamentos. (n=10 animais para cada
período de tratamento.
4.3.8 Acompanhamento e análises dos tratamentos
Após tratamentos em diferentes períodos de infecção os camundongos foram
analisados conforme ilustrado na Figura 12. Os animais foram eutanasiados por
deslocamento cervical e submetidos à perfusão do sistema porta-hepático de
acordo com Pellegrino & Siqueira, (1956). Os vermes recuperados foram colocados
em placa de Petri, contendo solução fisiológica 0.9%. Estes foram quantificados e
identificados segundo o sexo e vermes acasalados, bem como a localização em
que se encontravam (veia porta, mesentério e órgãos).
Figura 12: Esquema de infecção, períodos dos tratamentos, perfusão e análise dos camundongos.
51
Material & Métodos
4.3.9 Parâmetros parasitológicos avaliados
Redução do número de vermes
Para avaliar a eficácia dos tratamentos, foram calculadas as taxas de redução
do número de vermes (RV) recuperados após a perfusão do sistema porta-
hepático. As porcentagens de redução foram obtidas de acordo com Delgado et al.
(1992), por meio da fórmula:
(%) RV = a – b x 100
a
Onde: a = média do número de vermes recuperados do grupo controle; b = média do número de vermes recuperado dos grupos tratados.
Contagem de ovos eliminados nas fezes (OPG)
Antes da eutanásia foram coletadas as fezes dos animais para quantificar os
ovos eliminados após os tratamentos. Para este parâmetro foi empregado o
método quantitativo de Kato-Katz (Katz et al., 1972). Para avaliar a eficácia dos
tratamentos, também foram calculadas as taxas de redução do número de ovos
(RO) por gramas de fezes.
Onde: a = média do número OPG do grupo controle; b = média do número OPG dos grupos tratados.
Oograma
Para análise deste parâmetro, foi retirado um fragmento (1cm) do intestino
grosso (cólon ascendente) de cada animal tratado para avaliar o efeito dos
tratamentos sobre a oviposição e maturação dos ovos: 1º a 4º estágios (ovos
imaturos) 5º estágio (ovos maduros), ovos mortos e cascas. Para tanto, foram
analisados 10 campos aleatórios em microscópio óptico com aumento de 10x
52
Material & Métodos
vezes. A classificação dos estágios de desenvolvimento dos ovos está de acordo
com o critério proposto por Hermeto et al. (1994).
Histopatologia
Para estudos histológicos foi retirado o lóbulo direito do fígado de três
animais, escolhidos aleatoriamente, e fixados em formol 10%. Os fragmentos
fixados em formaldeído 10% foram desidratados em concentrações crescentes de
etanol, diafanizadas em xilol, e incluídos em parafina. Esse experimento teve como
objetivo quantificar, medir os diâmetros e observar o infiltrado celular inflamatório
ao redor dos granulomas. Para tais avaliações utilizou-se a microscopia de campo
claro. Foram quantificados todos os granulomas presentes em 10 campos
aleatórios do corte histológico. Porém, somente foram medidos os diâmetros, maior
e menor, dos granulomas que apresentavam um ovo de S. mansoni no seu interior.
Os diâmetros foram medidos através do software Leica®. Para uma melhor
delimitação da reação granulomatosa, os cortes histológicos foram corados com
Tricrômio de Masson. As imagens foram captutadas em Fotomicroscópio com
auxílio do software Leica® LAS EZ4 HD.
5. Ensaios Toxicológicos
A determinação da toxicidade aguda do óleo essencial foi realizada com uma
linhagem de queratinócitos humanos (HaCaT) (de Oliveira et al., 2012). Os ensaios
com sesquiterpenos foram baseados nos estudos descritos na literatura por
Fernandes et al. (2007) e Ziaei et al. (2010).
5.1 Análises Estatísticas
Para a análise estatística dos dados foi aplicado o teste Two-way ANOVA
utilizado para comparar as medianas das respostas entre os grupos experimentais
com os grupos controles, considerando-se estatisticamente significativos os valores
de P˂0.05. Os testes estatísticos foram realizados com auxílio do software
Graphpad Prism (versão 6.0).
53
Material & Métodos
5.2 Comitê de Ética
Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pela Comissão de
Ética para Uso de Animais CEUA/Unicamp, de acordo com os princípios éticos de
experimentação animal, adotado pelo Colégio Brasileiro de Experimentação Animal
(COBEA) sob protocolo nº 2753-1.
55
Resultados & Discussão
6.1 Análise Fitoquímica
6.1.1 Obtenção e rendimento das frações obtidas a partir do óleo de B.
trimera
Nos fluxogramas abaixo (Figuras 13 e 14), está esquematizado o
fracionamento por Coluna Cromatográfica do tipo Seca (CS) e por Coluna
Cromatográfica do tipo Clássica (CC), a partir de 1g do óleo e seus respectivos
rendimentos. Foram obtidas três frações por CS e cinquenta três frações por CC.
No entanto, as frações obtidas por CC, foram analisadas previamente por
cromatografia gasosa. Após análises, observou-se semelhantes perfis químicos,
então, as frações foram reagrupadas, obtendo-se um total de onze frações. Após
análises cromatográficas, as amostras foram submetidas aos ensaios de atividade
biológica, in vitro, contra vermes adultos de S. mansoni linhagem BH. Os
rendimentos finais de cada fração foram considerados baixos e apresentaram
valores variados, sendo estes calculados de acordo com a massa inicial do óleo
essencial.
Figura 13: Fluxograma dos rendimentos das frações (FCS1, FCS2 e FCS3) obtidas a partir de 1g do óleo essencial de B.
trimera por coluna cromatográfica do tipo seca (CS).
Figura 14: Fluxograma dos rendimentos das frações (FCC1 a FCC11), obtidas a partir de 1g do óleo essencial de B.
trimera por coluna cromatográfica do tipo clássica (CC).
56
Resultados & Discussão
6.1.2 Análises Cromatográficas por Cromatografia em Camada Delgada (CCD)
A investigação preliminar dos constituintes químicos de uma determinada
espécie vegetal possibilita o conhecimento prévio das substâncias presentes,
facilitando a escolha de técnicas cromatográficas (Maciel et al., 2002). Na química
orgânica a Cromatografia de Camada Delgada (CCD) pode ser utilizada como uma
ferramenta eficaz de análise qualitativa, para a identificação de compostos por
comparação de padrões existentes na literatura, que pode direcionar estudos para
isolamento e purificação de compostos, separando-se as substâncias indesejáveis
de uma mistura (Silva et al, 2009, Wagner & Blad, 1996).
Neste estudo as análises por CCD referentes ao fracionamento por coluna
cromatográfica do tipo seca (Figura 15) e do tipo clássica (Figura 16) relevaram
bandas de coloração e intensidades características, para cada classe de
compostos identificados, quando os cromatogramas foram observados sob a
irradiação UV (λ 254 e 366 nm) utilizando solução de anisaldeído e comparados
com padrões da literatura.
Figura 15: Perfil cromatográfico do OE e frações obtidas por coluna cromatográfica do tipo seca (CS), revelando substâncias de diferentes polaridades. Eluente: CH2Cl2 (97:3 v/v) e revelador anisaldeído.
57
Resultados & Discussão
Figura 16: Perfil cromatográfico das frações obtidas por coluna cromatográfica do tipo clássica (CC), revelando substâncias
de diferentes polaridades. Eluente: CH2Cl2 (97:3 v/v) (97:3 v/v) e revelador anisaldeído.
6.1.3 Análises por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrômetro de Massas
(CG-EM)
A cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas é um dos
métodos mais indicados para identificar a composição química dos óleos
essenciais (Adams, 1995). Quimicamente, a grande maioria dos óleos essenciais é
constituída de derivados fenilpropanóides ou de terpenóides, sendo que estes
últimos predominam (Simões & Spitzer, 2007).
Neste estudo, as substâncias identificadas no óleo essencial da espécie B.
trimera, pertencem a classe dos monoterpenos e sesquiterpenos, conforme
sumarizado na tabela 2. Os monoterpenos identificados foram β- pineno e β-
mirceno. Os demais compostos, pertencem a classe dos Sesquiterpenos, sendo
alguns, identificados com maiores índices de % relativa (trans-cariofileno,
Germacreno D, Biciclogermacreno, alfa-humuleno e espatulenol), representados na
tabela 2.
No entanto, a constituição química dos óleos essenciais pode variar de
acordo com períodos sazonais. Um estudo fitoquímico realizado por Della Torre
(2013) revelou que os compostos majoritários presentes no OE de B. trimera, no
58
Resultados & Discussão
período de doze meses, foram: biciclogermacreno (12,64% a 22,18%), trans-
cariofileno (12,14% a 16,72%), germacreno D (7,03% a 14,15%), β-pineno (4,98%
a 10,66%), globulol (3,68% a 7,62%), β-mirceno (2,39% a 7,40%) e δ-cadineno
(5,11% a 6,56%).
Observamos neste estudo, que após o fracionamento do óleo essencial por
coluna seca (CS) o perfil cromatográfico da FCS1 apresentou semelhança com o
cromatograma do OE (Figura 17). Contudo, nas FCS2 e FCS3, observou-se
menores porcentagens de monoterpenos e maiores porcentagens de
Sesquiterpenos. (Figuras 18 a 20).
As análises cromatográficas das frações do OE, obtidas por Cromatografia
do tipo Clássica (CC) também revelaram, com predominância, compostos
pertencentes a classe dos terpenóides e ausência de monoterpenos quando
comparados com o OE puro. Estas análises podem ser visualizadas nos
cromatogramas representados nas figuras 22 a 25.
Substâncias terpenóides são formadas por unidades do isopreno (C5H8).
Entretanto os monoterpenos são formados por duas unidades do isopreno (10
carbonos), os sesquiterpenos, por sua vez, são formados por três unidades do
isopreno (15 carbonos), os diterpenos por 20 unidades de carbonos, os triterpenos
por 30 unidades de carbono e os tetraterpenos por 40 unidades de carbono
(Bruneton, 1991).
Dentre os terpenóides, os terpenos são a principal classe, ou seja, são os
principais componentes dos óleos essenciais. Entre as substâncias identificadas na
composição química do OE de B. trimera, (trans-cariofileno, alfa-humuleno e
espatulenol), apresentaram-se nas frações FCC1, FCC6 e FCC9, respectivamente
(Figuras 18 a 22).
59
Resultados & Discussão
Tabela 2: Relação das substâncias do OE de B. trimera identificados por CG-EM. Foram identificados maior índice de retenção de compostos Sesquiterpenos. tR: tempo de retenção, IRcal: índice de retenção calculado; IRlit: índice de retenção obtido com dados na literatura (Adams, 2007).
Tr (min) Substâncias Fórmula
Molecular
IRcal IRlit % Relativa
7,17 β-Pineno C10H16 978 979 2,25
7,54 β-Mirceno C10H16 991 990 2,11
22,91 α-Copaeno C15H24 1375 1376 1,18
23,60 β-Elemeno C15H24 1392 1390 1,20
24,83 Trans-cariofileno C15H24 1421 1419 14,77
25,51 α-Guaieno C15H24 1438 1439 2,55
26,10 α-Humuleno C15H24 1453 1454 2,05
27,14 -Muuroleno C15H24 1478 1479 2,95
27,34 Germacreno D C15H24 1483 1485 15,31
27,95 Biciclogermacreno C15H24 1498 1500 14,67
28,02 α-Muuroleno C15H24 1500 1500 1,25
28,22 -Guaieno C15H24 1505 1509 1,40
28,54 -Cadineno C15H24 1513 1513 1,37
28,96 -Cadineno C15H24 1524 1523 6,83
31,00 Espatulenol C15H24O 1577 1578 2,04
31,25 Globulol C15H26O 1584 1590 4,19
31,53 Viridiflorol C15H24 1591 1592 2,00
31,91 Ledol C15H26O 1601 1602 1,30
33,41 -Muurolol C15H26O 1642 1642 3,00
33,87 α-Cadinol C15H26O 1654 1652 2,34
60
Resultados & Discussão
Figura 17: Cromatograma do Óleo essencial de B. trimera obtido por CG- EM. Onde foram identificadas substâncias
pertencentes a classe dos terponóides, monoterpenos e sesquiterpenos.
Figura 18: Cromatograma da fração FCS1 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Foram
identificadas semelhanças com o perfil químico do OE entre os índices de retenção de monoterpenos e de sesquiterpenos.
61
Resultados & Discussão
Figura 19: Cromatograma da fração FCS2 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Onde
foram identificados menores índice de retenção de monoterpenos e maiores índicies de sesquiterpenos.
Figura 20: Cromatograma da fração FCS3 obtida por Coluna Cromatográfica Seca (CS) e analisada por CG- EM. Onde
foram identificados menores índices de retenção de monoterpenos e maiores índicies de sesquiterpenos.
62
Resultados & Discussão
Figura 21: Cromatograma da fração FCC1 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde
foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos com maior % relativa de trans- cariofileno.
Figura 22: Cromatograma da fração FCC5 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde
foram identificados maior índice de retenção sesquiterpenos com maior % relativa de alfa-humuleno.
63
Resultados & Discussão
Figura 23: Cromatograma da fração FCC6 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde
foram identificados maior índice de retenção de Sesquiterpenos.
Figura 24: Cromatograma da fração FCC7 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde
foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos.
64
Resultados & Discussão
Figura 25: Cromatograma da fração FCC8 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde
foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos.
Figura 26: Cromatograma da fração FCC9 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM. Onde foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos com maior % relativa de espatulenol.
65
Resultados & Discussão
Figura 27: Cromatograma da fração FCC10 obtida por Coluna Cromatográfica Clássica (CC) e analisada por CG- EM onde
foram identificados maior índice de retenção de sesquiterpenos.
.
67
Resultados & Discussão
6.2.1 Efeito do Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos sobre a atividade
motora de S. mansoni.
Os primeiros estudos para avaliação da atividade motora de S. mansoni
expostos a fármacos foram realizados qualitativamente, em escala visual (Bennett &
Bueding, 1971). Desde então, o sistema neuromotor de S. mansoni representa um
importante alvo para o estudo de novos fármacos esquistossomicidas.
No presente estudo seguiu-se o mesmo parâmetro qualitativo, no qual
estabeleceu-se uma escala de movimentação de 0 - 3 para avaliação da motilidade
dos parasitas, expostos a diferentes tratamentos onde foi possível observar uma
redução significativa (p< 0,0001) na motilidade dos vermes machos e fêmeas após
72 horas de incubação. As frações FCC 2, 3, 4 e 11 não apresentaram efeito
esquistossomicida para nenhum parâmetro in vitro avaliado.
Observou-se que a redução da atividade motora dos parasitas foi diretamente
proporcional a concentração e período de incubação das amostras avaliadas,
sobretudo, àquelas que não ocasionaram um efeito letal nos parasitas (Tabelas 3 a
9).
Entretanto, as amostras que ocasionaram maior atividade sobre a motilidade
dos vermes em menor período de incubação, onde observamos uma escala de
movimentação (1), nas primeiras seis horas de incubação e ausência de motilidade
após 24 horas, nas concentrações de 50 a 200 µg/mL, foram: OE (Tabela 3), FCS3
(Tabela 4), FCC6 e FCC7 (Tabela 7), e frações FCC8 e FCC9, respectivamente
(Tabela 8).
Estas amostras apresentaram um efeito dose-resposta, quando comparadas
com os parasitas do grupo controle, mantidos apenas em RPMI- 1640 no qual os
vermes permaneceram com motilidade intensa (3) até o final das observações, ou
seja, 72 horas. Os tratamentos com os sesquiterpenos alfa- humuleno e trans-
cariofileno ocasionaram redução da motilidade significativa somente após 24 horas
de incubação nas concentrações de 100 e 200 2. Contudo, observou-se ausência de
movimento para estas concentrações, após 72 horas de incubação em 20 e 80 %
dos vermes, respectivamente (Tabelas 1 e 2).
A elevada sensibilidade deste ensaio também permitiu observar diferenças
sutis entre os grupos avaliados, desde a paralisia dos vermes a variações de
68
Resultados & Discussão
movimentos, os quais se diferenciaram entre ondulatórios, peristálticos prolongados
ou rápidos, através do encurtamento corporal e perda de aderência da ventosa
ventral e capacidade de fixação sobre a placa de cultura após a aplicação das
amostras nas primeiras horas de incubação.
De acordo com Pêssoa et al. (2005) o controle da atividade motora de S.
mansoni é mediado por importantes neurotransmissores ou neuromoduladores os
quais são sintetizados e secretados pelo parasita. Alguns destes neurotransmissores
execercem funções particulares como exemplo, a serotonina, que atua como
neuromodulador excitatório da contração muscular do verme (Bruckner et al., 1974),
dopamina, sendo responsável pela motilidade e tônus muscular, a acetilcolina é
responsável pela parasilia muscular, a noradrenalina e glutamato, são responsáveis
pela motilidade e contração muscular (Mair et al., 2000, Noel, 2008, Mendonça –
Silva et al., 2004). Também estão envolvidos no controle da atividade motora do S.
mansoni os aminoácidos do tipo γ-ácido aminobutírico (GABA) e aos neuropeptídeos
(peptídeos da família FMRF-amidas - FaRPs) (Mair et al., 2000; Mendonça-Silva et
al., 2004).
As primeiras evidências farmacológicas sobre alterações na motilidade de
vermes machos e fêmeas de S. mansoni foram comprovadas quando os parasitas
foram expostos à oxamniquina, metrifonato, hicantona, lucantona e PZQ. Acredita-se
que estes fármacos atuam nos receptores de acetilcolina, noradrenalina e glutamato,
provocando paralisia e contrações musculares nos parasitas, respectivamente
(Dubois et al., 2009; Mendonça-Silva et al., 2004, Neves et al., 2010).
Nossos resultados corroboram com estudos anteriores os quais adotaram o
mesmo critério qualitativo para realização de ensaios in vitro com substâncias
esquistossomicidas isoladas de espécies vegetais em que os tratamentos
ocasionaram redução na motilidade de S. mansoni diretamente proporcional a
concentração e período de incubação (Magalhães et al., 2010, Moraes et al., 2010,
de Oliveira et al., 2012, Moraes et al., 2014, Guimarães et al., 2015).
Infere-se, portanto, que os tratamentos com OE e frações de B. trimera podem
atuar como receptores de alguns neurotransmissores do parasita, sobretudo,
noradrenalina e acetilcolina, proporcionando redução da motilidade e paralisia dos
adultos de S. mansoni. No entanto, estudos mais específicos são necessários para
confirmar esta hipótese.
69
Resultados & Discussão
Tabela 3: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações
do OE e Alfa-humuleno, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
___________________________________
Óleo essencial
Intensa Moderada Baixa Ausência
3 2 1 0
0 a 6 2 25 µg/mL 24 2
48 1 72 0 0 a 6 2
50 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 2
100 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
Alfa-humuleno
0 a 6 2 25 µg/mL 24 2
48 2 72 2 0 a 6 2
50 µg/mL 24 2 48 2 72 2 0 a 6 2
100 µg/mL 24 1 48 1 72 1 0 a 6 2
200 µg/mL 24 1 48 1 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3
PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72 horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
70
Resultados & Discussão
Tabela 4: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações
de Trans-cariofileno e FCS1, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
Trans-cariofileno Intensa Moderada Baixa Ausência
3 2 1 0
0 a 6 2 25 µg/mL 24 2
48 2 72 2 0 a 6 2
50 µg/mL 24 2 48 2 72 1 0 a 6 2
100 µg/mL 24 1 48 1 72 1 0 a 6 2
200 µg/mL 24 1 48 1 72 0
FCS 1
0 a 6 3 25 µg/mL 24 2
48 2 72 2 0 a 6 3
50 µg/mL 24 2 48 1 72 1 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3
PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72 horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
71
Resultados & Discussão
Tabela 5: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações
da FCS2 e FCS3, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
FCS2 Intensa Moderada Baixa Ausência 3 2 1 0
0 a 6 2 25 µg/mL 24 2
48 2 72 1 0 a 6 2
50 µg/mL 24 1 48 1 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
FCS 3
0 a 6 2 25 µg/mL 24 2
48 2 72 2 0 a 6 1
50 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3
PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72
horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
72
Resultados & Discussão
Tabela 6: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes
concentrações da FCC1 e FCC5, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
FCC1 Intensa Moderada Baixa Ausência 3 2 1 0
0 a 6 3 25 µg/mL 24 3
48 2 72 2 0 a 6 3
50 µg/mL 24 2 48 2 72 2 0 a 6 2
100 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
FCC 5
0 a 6 2 25 µg/mL 24 1
48 1 72 1 0 a 6 1
50 µg/mL 24 1 48 1 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3
PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72 horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
73
Resultados & Discussão
Tabela 7: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes
concentrações da FCC6 e FCC7, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
FCC6 Intensa Moderada Baixa Ausência
3 2 1 0
0 a 6 2
25 µg/mL 24 1 48 1 72 1 0 a 6 1
50 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
FCC7
0 a 6 1 25 µg/mL 24 0
48 0 72 0 0 a 6 1
50 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3 PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72 horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
74
Resultados & Discussão
Tabela 8: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações
da FCC8 e FCC9, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
FCC 8 Intensa Moderada Baixa Ausência
3 2 1 0
0 a 6 1
25 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
50 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
FCC 9
0 a 6 1 25 µg/mL 24 0
48 0 72 0 0 a 6 1
50 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3 PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72 horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
75
Resultados & Discussão
Tabela 9: Motilidade dos vermes adultos de S. mansoni após exposição à diferentes concentrações
da FCC10, até 72h de incubação.
Amostras (µg/mL)
Período de incubação
(horas)
Redução da atividade motora
_____________________________________
FCC10 Intensa Moderada Baixa Ausência 3 2 1 0
0 a 6 2 25 µg/mL 24 1
48 1 72 1 0 a 6 1
50 µg/mL 24 1 48 0 72 0 0 a 6 1
100 µg/mL 24 0 48 0 72 0 0 a 6 1
200 µg/mL 24 0 48 0 72 0
PZQ 0 a 6 0
CTRL 72 3
PZQ: Controle farmacológico. Vermes expostos a concentração de 10 µg/mL. Ausência de motilidade nas primeiras seis horas de incubação.
CRTL: Os vermes do grupo controle mantidos apenas em RPMI-1640, apresentaram motilidade intensa até 72
horas de incubação. Todos os ensaios foram realizados em cinco réplicas.
76
Resultados & Discussão
6.2.2 Efeito in vitro do Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos sobre o
acasalamento e eliminação de ovos de S. mansoni
S. mansoni apresenta dimorfismo sexual acentuado e exibe uma co-
dependência entre machos e fêmeas (Galanti et al., 2012), uma vez que na ausência
do verme macho, as fêmeas não completam seu desenvolvimento e maturação
sexual (Armstrong 1965, Popiel et al., 1984). De acordo com LoVerde (2002) uma
parte do desenvolvimento da fêmea de S. mansoni acontece no canal ginecóforo,
estrutura presente nos vermes machos, onde ocorre o acasalamento e
consequentemente a maturação sexual e produção de ovos.
Nesse sentido, investigar a ação de substâncias que interferem no
acasalamento e na eliminação de ovos das fêmeas de S. mansoni, tornou-se um
alvo terapêutico importante. Fêmeas adultas eliminam grande número de ovos por
dia (cerca de 300) os quais são responsáveis tanto pela transmissão, como pela
patogênese da esquistossomose (Gryseels, et al., 2006).
Neste estudo investigamos, in vitro, a influência do OE, frações e compostos
alfa-humuleno e trans-cariofileno sobre o acasalamento e eliminação de ovos após
incubação das amostras até 72 horas.
Observou-se que todas as amostras avaliadas ocasionaram a separação dos
casais em todas concentrações testadas em diferentes períodos de incubação. No
entanto, 100% dos casais de vermes expostos as frações FCS2, FCS3, FCC5 a
FCC9, separaram nas primeiras 6 horas de incubação (Tabela 10).
De acordo com Popiel et al. (1984), a separação dos casais de vermes de S.
mansoni em cultura in vitro reduz significativamente a cinética de eliminação de
ovos. Outros estudos mostram que após a separação dos casais ocorre atrofia das
glândulas vitelínicas nas fêmeas regredindo para um estado imaturo em um período
de até 24 horas. Além disso, ocorre um decréssimo da expressão de genes
específicos, nesse caso o P14, que pode retardar ou suprimir a eliminação de ovos
(Galanti et al., 2012). Ainda de acordo com Galanti et al. (2012), a involução das
glândulas vitelínicas está associada a fatores como apoptose celular, diminuindo a
proliferação destas, na ausência do verme macho.
Nossos resultados mostram que os tratamentos ocasionaram redução na
eliminação de ovos, e supressão de 100% para os tratamentos com OE e frações
obtidas por coluna cromatográfica do tipo seca e do tipo clássica, em todas
77
Resultados & Discussão
concentrações avaliadas, sobretudo, nas concentrações que ocasionaram a
separação dos casais de vermes nas primeiras horas de exposição. Desta forma,
acreditamos que o principal evento responsável pela supressão de oviposição pode
estar relacionado a teoria de Galanti e colaboradores (2012), ou seja, à fatores como
apoptose das glândulas vitelínicas dos vermes fêmeas após separação dos casais
de vermes.
Em relação aos parasitas expostos aos sesquiterpenos, alfa-humuleno e trans-
cariofileno, observou-se a eliminação de ovos, com morfologia normal, nas
concentrações de 25 a 100 µg/mL a partir das primeiras 6 e 24 horas de incubação,
respectivamente (Tabela 10).
De acordo com Barth et al. (1996), fêmeas adultas de S. mansoni quando
cultivadas in vitro, apresentam três fases na cinética de eliminação de ovos. Nas
primeiras horas de incubação (pequena eliminação de ovos); após 24 horas
(eliminação progressiva); durante a fase final do cultivo (redução progressiva).
Nossos dados corroboram com a teoria de Barth e colaboradores (1996), uma
vez que observamos eliminação progressiva de ovos, nos tratamentos com alfa-
humuleno e trans-cariofileno e grupo controle, mantido apenas em RPMI- 1640,
entre 24 e 48 horas de incubação.
78
Tabela 10: Efeito dos tratamentos sobre a separação de casais de S. mansoni e eliminação de ovo até 72horas de incubação.
Controle*= Vermes mantidos em meio RPMI-1640 por 72 horas sem adição de compostos ou fármacos.
PZQ*= Controle farmacológico avaliado na concentração padrão de 10 µg/mL (de Oliveira et al., 2012).
*Todos os ensaios in vitro foram realizados em cinco réplicas.
Amostras Avaliadas
0- 6 horas
24 horas
48 horas
72 horas
(%) Separação de
casais
(%) oviposição/h
(%) Separação de
casais
Taxa de oviposição/h
(%) Separação de
casais
(%) Oviposição/h
(%) Separação de
casais
(%) oviposição/h
Óleo
essencial
80 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
Alfa-humuleno
0%
10%
40 %
60%
40 %
80%
40 %
80%
Trans-cariofileno
0%
0%
0 %
20%
20 %
40%
40 %
40%
FCS 1
60%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
FCS 2
100%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
FCS 3
100%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
FCC 1
80%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
FCC 5
100 %
0 %
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
FCC 6
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
FCC 7
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
FCC 8
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
FCC 9
100 %
0%
100 %
0 %
100 %
0 %
100 %
0 %
FCC 10
60 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
100 %
0%
PZQ*
10%
20 %
10 %
20 %
10 %
20 %
10 %
20 %
Controle*
0 %
40 %
0%
60%
20%
100%
20%
100%
79
Resultados & Discussão
6.2.3 Efeito do Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos sobre a Mortalidade
de S. mansoni
A triagem in vitro de substâncias químicas tem sua aplicação biológica
quando nos permite observar alterações fisiológicas, morfológicas ou provocar
efeito letal sobre o organismo estudado.
Neste parâmetro observou-se que a mortalidade dos vermes, machos e
fêmeas, ocorreu de forma dose - dependente, ou seja, foi diretamente dependente
da concentração avaliada e do período de exposição. Todas as amostras
provocaram mortalidade dos vermes, porém em diferentes porcentagens. Os
melhores resultados foram observados quando os parasitas foram expostos a
concentração de 200 µg/ mL do OE, o qual ocasionou 80% da mortalidade dos
vermes machos e fêmeas nas primeiras seis horas de incubação (Figura 28-A).
Adicionalmente, observamos que as concentrações de 100 e 200 µg/ mL das
frações FCS1 e FCS3 (Figura 29 A e C), bem como das frações FCC5 a FCC10
(Figuras 30 e 31), ocasionaram mortalidade de 100% dos vermes após 24 horas de
exposição. Em relação aos tratamentos com os compostos alfa-humuleno e
transacariofileno, observou-se baixas taxas de mortalidade dos vermes nas
concentrações de 100 a 200 µg/mL, representadas na figura 28 - B e C,
respectivamente.
Não se observou diferenças significativas em relação à sensibilidade aos
tratamentos, entre vermes machos e fêmeas, evidenciando que as amostras
avaliadas excercem ação esquistossomicida sobre ambos os sexos. Como controle
farmacológico, foi utilizada a concentração padrão (10µg/mL) do PZQ, estabelecida
por de Oliveira et al. (2012 e 2014). Observou-se 100% de mortalidade dos vermes
machos e fêmeas após 6 horas de incubação. Os parasitas mantidos em meio
RPMI- 1640, sem adição de amostras ou fármacos permaneceram viáveis até o
final do experimento, ou seja, 72 horas. As taxas de mortalidade dos vermes
adultos de S. mansoni, em um período exposição de até 72 horas, podem ser
observadas nas figuras 25 a 28.
Disparidades entre a suscetibilidade de vermes machos e fêmeas de S.
mansoni expostos a compostos naturais por meio de triagens in vitro já foram
descritas por alguns autores. Entre eles, Silva et al. (2014) relataram que vermes
machos são mais suscetíveis aos tratamentos com o terpeno nerolidol. Em
80
Resultados & Discussão
contraste, Mitsui et al. (2009), relataram que as fêmeas de S. mansoni, linhagem
Porto Rico, são mais sensíveis aos tratamentos com o composto sesquiterpeno
artesunato nas concentrações de 5, 10, 20 e 40 µg/mL.
Nossos dados corroboram o estudo realizado por Parreita et al. (2010), que
observaram taxa de mortalidade semelhante entre vermes machos e fêmeas de S.
mansoni, expostos ao óleo essencial de B. dracunculifolia, em 24 horas de
incubação. Resultados semelhantes também foram descritos por Mafud et al.
(2016) que avaliaram o monoterpeno dihydro citronellol sobre vermes adultos de S.
mansoni expostos a concentração de 80 µM e observaram 100 % de mortalidade
dos parasitas no mesmo período de exposição, 24 horas.
Segundo Mostafa & Soliman (2002), fêmeas de S. mansoni são menos
sensíveis aos tratamentos in vitro pelo fato de ficarem acasaladas no canal
ginecóforo dos vermes machos, tornando-se menos expostas aos fármacos
avaliados no microambiente. Entretanto, de acordo com Liang et al. (2010) a
suscetibilidade entre os sexos está relacionada a fatores genéticos e linhagem do
parasita.
81
Resultados & Discussão
Figura 28: Efeito do Óleo essencial de B. trimera (A) alfa-humuleno (B) trans-cariofileno (C) sobre a taxa de mortalidade dos
vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e período de incubação de 72 horas. Controle
farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ.
0
20
40
60
80
100
25 µg/mL 50 µg/mL 100 µg/mL 200 µg/mL PZQ CTRL
Taxa
de
mo
rtal
idad
e d
os
verm
es
(%)
Concentrações avaliadas
FCS3
0-6 h
24 h
48 h
72 h
0
20
40
60
80
100
25 µg/mL 50 µg/mL 100 µg/mL 200 µg/mL PZQ CTRL
Taxa
de
Mo
rtal
idad
e d
os
verm
es
(%)
Concentrações avaliadas
FCS 2
0-6 h
24 h
48 h
72 h
0
20
40
60
80
100
25µg/mL 50 µg/mL 100 µg/mL 200 µg/mL PZQ CTRLTaxa
de
Mo
rtal
idad
e d
os
verm
es
(%)
Concentrações avaliadas
FCS 1
0-6 h
24 h
48 h
72 h
A
CB
Figura 29: Efeito das frações (A) FCS1; (B) FCS2 e (C) FCS3, obtidas por Coluna Seca (CS) sobre a taxa de mortalidade
dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e período de incubação de 72 horas. Controle
farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ.
FCS2 FCS3
82
Resultados & Discussão
Figura 30: Efeito das frações (A) FCC1; (B) FCC5; (C) FCC6 e (D) FCC7, obtidas por Coluna Clássica (CC) sobre a taxa de
mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e o período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ.
Figura 31: Efeito das frações (A) FCC 8; (B) FCC 9; (C) FCC 10, obtidas por Coluna Clássica (CC) sobre a taxa de
mortalidade dos vermes adultos de S. mansoni em relação à concentração avaliada e o período de incubação de 72 horas. Controle farmacológico exposto a 10 µg/mL de PZQ.
83
Resultados & Discussão
6.2.4 Avaliação da atividade do sistema excretor e integridade de membrana de S. mansoni após incubação in vitro com sesquiterpenos alfa–humuleno e trans-cariofileno utilizando as sondas, Resorufin e Hoechst 33258
Maiores detalhes dos resultados e discussão destes ensaios estão em forma de artigo submetido ao Periódico Interantional Journal of Parasitology.
Após marcação do S. mansoni com Resorufin e posterior exposição aos
Sesquiterpenos, alfa-humuleno e trans-cariofileno e do PZQ (controle
farmacológico), observou-se uma marcação acentuada da sonda no tubo principal
e nas ramificações dos ductos excretores dos vermes fêmeas, evidenciando que os
tratamentos não influenciaram na atividade excretora do parasita (Figura 32 - A, C
e E). Contudo, observou-se que os vermes machos, apresentaram completa
inibição da atividade excretora, caracterizada pelo bloqueio do fluxo da resorufin
nos ductos excretores e ramificações do sistema excretor do parasita, onde foi
possível observar difusão da sonda em outros tecidos da extenção corporal do
verme (Figura 32 - B, D e F). Os vermes do grupo controle (expostos apenas a
resorufin) apresentaram completa absorção da sonda através do tegumento e um
acúmulo da sonda no ducto principal, evidenciando nítida atividade do sistema
excretor do parasita (Figura 32- G e H).
84
Resultados & Discussão
Figua 32: S. mansoni adultos após incubação com alfa-humuleno, transcariofileno e PZQ, marcados com Resorufin. (A) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas, mostrando a atividade excretora normal através dos ductos excretores na região posterior do verme; (B) Verme macho exposto a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas, mostrando a atividade excretora bloqueada ; (C) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de trans-cariofileno mostrando intensa atividade do sistema excretor no ducto principal e ramificações; (D) Verme macho exposto a 200 µg/mL de trans-cariofileno durante 4 horas, mostrando a difusão de resorufin e atividade excretora bloqueada na região posterior do verme; (E) Verme fêmea exposta a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min, apresentando uma contração muscular, porém com atividade do sistema excretor (F) Verme macho exposto a 2µg/mL de PZQ durante 15 min , mostrando a difusão de Resorufin e ausência da atividade excretora em toda extrenção corporal; (H e F) Verme fêmea e macho do grupo controle, marcados apenas com Resorufin apresentando atividade normal do sistema excretor nos ductos laterais na porção mediana e posterior, respectivamente. (tp)- tubo principal.
85
Resultados & Discussão
A fim de avaliar a integridade da membrana dos vermes machos e fêmeas
após exposição aos tratamentos, Hoechst 33258 foi usada como marcador de DNA
específico. Esta sonda se difunde para o interior da célula quando há lesões,
atuando como indicador da integridade de membrana (Figura 33).
Após quatro horas de incubação, observou-se pequenos pontos lesionados
no tegumento e nas ventosas, oral e acetabular, dos vermes machos e fêmeas
expostos ao alfa-humuleno e trans-cariofileno, evidenciados pela marcação mais
intensa pela sonda (Figura 33 A - D). Os vermes expostos ao PZQ 2 µg/mL
apresentaram uma contração muscular além de lesões no tegumento (Figura 33 E -
F). Parasitas do grupo controle, marcados apenas com hoechst 33258
apresentaram a membrana tegumentar íntegra, sem pontos mais intensos de
marcação (Figura 33 G-H).
Este estudo é o primeiro a investigar a interação de sesquisterpenos naturais
alfa-humuleno e transcariofileno sobre o sistema excretor e a integridade de
mebrana do tegumento de S. mansoni, utilizando marcadores fluorescentes.
Segundo Messerli et al. (2009), a atividade do sistema excretor do S. mansoni
é mediada por uma proteína de transporte, a P-glycoprotein (Pgp) - produto do
gene MDR2 localizada nas células do epitélio excretor do parasita. A Pgp está
envolvida no processo de absorção, distribuição, metabolismo e excreção de
diferentes agentes quimioterápicos (Sparreboom et al., 2003).
O tegumento é a única estrutura de dupla membrana que representa um
papel crucial na modulação da resposta imune do hospedeiro e sobrevivência
desse parasita (Van Hellemond et al., 2006). Nesse sentido, tem sido um
importante alvo de estudo para avaliação de novos fármacos. Alterações na
topografia do tegumento foi demonstrada por diversos pesquisadores em estudos
in vitro e in vivo (De Oliveira et al., 2014, Mostafa et al., 2011, Frezza et al., 2013).
Os ensaios in vitro deste estudo evidenciaram que o emprego das sondas
Resorufin e Hoechst 33258 foram essenciais para demonstrar o efeito dos
tratamentos com alfa-humuleno e trans-cariofileno sobre duas estruturas
importantes para estudo de alvo terapêutico.
86
Resultados & Discussão
Figura 33: S. mansoni adultos marcados com Hoechst, após incubação com alfa-humuleno, trans-cariofileno e PZQ. (A) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas; (B) Verme macho exposto a 200 µg/mL de alfa-humuleno durante 4 horas; (C) Verme fêmea exposta a 200 µg/mL de trans-cariofileno (D) Verme macho exposto a 200 µg/mL de trans-cariofileno durante 4 horas (E) Verme fêmea exposta a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min, (F) Verme macho exposto a 2 µg/mL de PZQ durante 15 min (H e F) Verme fêmea e macho do grupo controle, marcados apenas com Hoechst.
A
G
F E
D C
B
H
♀
♀
♀
♀
♂
♂
♂
♂
87
Resultados & Discussão
6.2.5 Efeito dos tratamentos sobre a Morfologia e Tegumento de S. mansoni
No intuito de confirmar de forma mais detalhada as primeiras alterações
morfológicas e tegumentares dos parasitas, observadas inicialmente por meio da
Microscopia Óptica (MO) utilizou-se como ferramenta a Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV). Nesse estudo foram selecionadas as amostras que
apresentaram melhores resultados nos ensaios in vitro (FCS3, FCC6, FCC7,
FCC9) e dois tratamentos in vivo (trans-cariofileno e OE+PZQ) realizados 56 dpi.
Os primeiros estudos detalhados em relação à superfície tegumentar de S.
mansoni ocorreram na década de 1950, quando Gönnert (1955) descreveu, por
meio de microscopia de luz, as diferenças existentes entre os vermes machos e
fêmeas, em que relatou a presença de espinhos em ambos os sexos, porém
maiores e mais numerosos nos vermes machos. No entanto as primeiras análises
dessa estrutura, por meio da MEV, tiveram início a partir da década de 1980 sendo
utilizada como ferramenta para elucidar o mecanismo de ação de fármacos
empregados no tratamento da esquistossomose (Becker et al.,1980, Kohn et
al.,1982, Shaw & Erasmus,1983).
Neste estudo, as análises dos parasitas expostos aos tratamentos in vitro
durante 24h de incubação evidenciaram alterações morfológicas e tegumentares
semelhantes sobre os vermes machos e fêmeas. As principais alterações
observadas, relacionadas aos vermes fêmeas, correspondem a descamação do
tegumento, retração e alterações das ventosas, oral e acetabular, contração e
enrugamento da musculatura e perda das papilas sensoriais. Em relação as
alterações observadas nos vermes machos, estas correspondem ao peelling dos
tubérculos e espinhos, alterações nas ventosas oral e acetabular e em alguns
tratamentos, edema na região dorsal do verme. Em contraste, os parasitas do
grupo controle, mantidos em RPMI-1640 sem adição de fármacos, não foram
observadas alterações, evidenciando a topografia normal do tegumento, tubérculos
e espinhos, papilas sensoriais e ventosas oral e acetabular de ambos os sexos
(Figura 34).
As alterações observadas nos vermes do grupo controle farmacológico,
expostos a (10 µg/mL) de PZQ (Figura 35), correspondem principalmente à
contração muscular, efeito característico deste fármaco, seguida de destruição de
tubérculos e espinhos. O PZQ induz o influxo de cálcio através do tegumento e das
88
Resultados & Discussão
células musculares do S. mansoni, causando contração imediata do parasita.
Paralelamente ao efeito deste fármaco sobre os músculos do verme, ocorrem
alterações morfológicas, tais como vacuolização do sincício tegumentar e a
formação de bolhas na superfície do tegumento (Cioli & Pica-Mattoccia 2003).
Em relação as alterações observadas nos vermes recuperados, após 48
horas dos tratamentos in vivo com trans-cariofileno e associação entre OE+PZQ,
observou-se que os vermes machos apresentaram retração da ventosa acetabular,
edemas em regiões pontuais do corpo e algumas protuberâncias, além de
descamação do tegumento, acompanhada da redução do tamanho dos tubérculos,
resultando na perda dos espinhos (Figura 41-D). Quanto as alterações observadas
nos vermes fêmeas, estas apresentaram enrugamento do tegumento e contração
da musculatura, principalmente aquelas submetidas ao tratamento em associação
OE+PZQ. As figuras (34 a 41) representam as alterações observadas sobre
vermes machos e fêmeas de S. mansoni expostos aos tratamentos in vitro e in
vivo, além dos grupos controles.
No presente estudo infere-se que os danos tegumentares observados nos
vermes machos e fêmeas, expostos aos diferentes tratamentos in vitro e in vivo,
podem estar diretamente relacionados a morte dos parasitas, corroborando a
hipótese de Shaw & Erasmus (1998) que, segundo estes autores, o dano
tegumentar é considerado fator primordial para ocasionar a morte do S. mansoni.
Acreditamos ainda que as lesões provocadas no S. mansoni resultaram no
aumento da exposição de antígenos e consequentemente sua morte. Além disso,
as alterações observadas nas ventosas, oral e acetabular dos vermes machos e
fêmeas, podem ser considerados outro fator primordial para eliminação do parasita
no hospedeiro, uma vez que estas alterações interferem na capacidade de fixação
dos parasitas nos vasos mesentéricos, sendo, portanto, facilmente eliminado do
hospedeiro definitivo.
Observações similares a este estudo foram descritas por outros autores que
avaliaram o efeito de compostos pertencentes a classe dos terpenóides sobre o
tegumento deste parasita. Por exemplo, Shuhua et al. (2000) relataram que o
sesquiterpeno arterméter provocou danos no tegumento dos vermes machos e
fêmeas, porém com maior intensidade nas fêmeas. Nossos resultados também
apresentam similaridade com as alterações induzidas pelos sesquiterpenos
89
Resultados & Discussão
artemisinina e ácido artesúnico sobre as linhagens BH e SJ de S. mansoni
descritas por Frezza et al. (2013).
De Moraes et al. (2014) avaliaram o efeito do diterpeno fitol, e observou
alterações morfológicas e tegumentares nos vermes machos e fêmeas expostos
aos tratamentos in vitro em diferentes concentrações. Mafud e colaboradores
(2016), também constataram o efeito do terpeno dihydro citronellol sobre o
tegumento de S. mansoni por meio da microscopia confocal.
Somados ao estudo do tegumento de S. mansoni também podemos citar os
trabalhos realizados por Lima et al. (2011) que avaliaram a ultraestrutura dos
vermes adultos de S. mansoni expostos a alicina – princípio ativo presente no
Allium sativum em experimentos in vivo. El Ridi et al. (2010), demostraram que o
ácido aracdônico provoca extensas alterações no aspecto dos tubérculos dos
vermes machos, ocasionando a redução de tamanho e perda dos espinhos, além
de alterações nas ventosas dos vermes machos e fêmeas.
Figura 34: Vermes adultos de S. mansoni (grupo controle) mantidos em meio RPMI- 1640 sem adição de fármacos por 24 horas. (A e B) - Vermes fêmeas; (C e D) - vermes machos, apresentando morfologia íntegra. (TG) - tegumento, (VO) - ventosa oral; (VA) - ventosa acetabular; (ES) - espinhos; (CG) - canal ginecóforo.
90
Resultados & Discussão
Figura 35: Vermes adultos de S. mansoni (grupo controle farmacológico) expostos a 10 µg/mL de PZQ por 24 horas. (A) Casal de vermes contraídos com alterações no tegumento; (B) - verme fêmea apresentando contração muscular (C) - verme macho, apresentando contração muscular e peeling do tegumento; (D) -Tegumento do verme macho apresentando perda de tubérculos e espinhos.
Figura 36: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração FCS3 - obtidas por coluna cromatográfica seca (CS). (A e B) – vermes fêmeas. As setas indicam alterações na ventosa oral (VO); descamação do tegumento e enrugamento em algumas regiões do corpo; (C e D) - Casal de vermes adultos e verme macho. As setas indicam a perda de tubérculos e espinhos, resultando em áreas lisas no corpo do verme, além do enrugamento no corpo do verme fêmea.
91
Resultados & Discussão
Figura 37: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC6) - obtidas por cromatografia de coluna clássica (CC), enriquecida de alfa- humuleno. (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam alterações no corpo do verme, caracterizada pelo enrugamento em toda extenção do corpo. Além disso, observa-se alterações na ventosa; (C e D) - vermes machos. As setas indicam a desprendimento do tegumento, resultando na perda dos espinhos desta superfície.
Figura 38: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC7) - obtidas por (CC) enriquecida de trans-cariofileno. (A e B) vermes fêmeas. As setas indicam o desprendimento do tegumento, além da presença de “ sulcos” na região dorsal do verme (C e D) vermes machos. As setas indicam alterações no tegumento, caracterizada pela perda de tubérculos e espinhos da região anterior e dorsal do verme.
92
Resultados & Discussão
Figura 39: Vermes expostos a 100 µg/mL da fração (FCC9) - obtidas por cromatografia de coluna clássica (CC) enriquecida de espatulenol. (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam errugamento e leve contração do corpo do verme, além de alterações (retração) da ventosa acetabular. (C e D) vermes machos. As setas indicam descamação do tegumento, resultando em áreas lisas da superfície do corpo do verme.
Figura 40: Vermes rescuperados após 48 horas do tratamento in vivo em dose única (100 mg/kg) de trans-cariofileno (A e B) - vermes fêmeas. As setas indicam regiões do corpo do verme com “ondulações e “sulcos”, além da retração da ventosa acetabular e contração do corpo do verme. (C e D) - verme macho. As setas indicam alterações no tegumento, caracterizada pela perda de tubérculos e espinhos de protuberâncias na região ventral do corpo.
93
Resultados & Discussão
Figura 41: Vermes rescuperados após 48 horas do tratamento in vivo em associação OE+PZQ (100 + 40 mg/kg). (A e B) vermes fêmeas. As setas indicam contração da musculatura, retração da ventosa acetabular e descamação do tegumento. (C e D) vermes machos. As setas indicam a perda de tubérculos e espinhos, evidenciando uma redução de tamanho dos tubérculos e protuberâncias na superfície dorsal do corpo, além de alterações caracterizada pela retração da ventosa oral e acetabular (E e F) - vermes do grupo controle, mostrando a morfologia normal do verme macho e fêmea.
95
Resultados & Discussão
6.3.1 – Importância dos Ensaios in vivo
Os ensaios in vivo são indispensáveis para avaliação pré-clínica de
substâncias quando, na maioria das vezes, estas passaram por uma triagem
primária in vitro. No entanto, para a abordagem in vivo é indispensável o uso do
modelo animal (Katz & Coelho 2008). Desta forma, para execução desta etapa
foram utilizados camundongos fêmeas Balb/C - SPF.
Para investigação de novos fármacos na terapêutica experimental da
esquistossomose é importante avaliar seu efeito contra todas as fases de
desenvolvimento do parasita. Nesse sentido, deve-se considerar alguns critérios
quantitativos os quais podem evidenciar uma resposta farmacológica. Segundo
Pellegrino & Katz (1968) os critérios para avaliação da atividade de uma substância
são: avaliação da carga parasitária (sobrevida dos vermes) dos animais tratados;
proporção entre o número de casais, machos e fêmeas recuperados do sistema
porta-hepático e das veias mesentéricas; avaliação dos estágios de
desenvolvimento dos ovos de S. mansoni no intestino (oograma); quantificação dos
ovos eliminados pelas fezes e avaliação do efeito modulador sobre os granulomas
hepáticos. Desta forma, neste estudo, seguimos todos os critérios propostos por
Pellegrino & Katz (1968) a fim de avaliar a atividade de B. trimera, sobre os
diferentes estágios de desenvolvimento de S. mansoni.
96
Resultados & Discussão
6.3.2 Efeito do Óleo essencial e Sesquiterpenos sobre a carga parasitária de
(esquistossômulos, vermes jovens e adultos) de S. mansoni
No presente estudo, foram avaliados diferentes esquemas terapêuticos
administrados em dose única (100 mg/kg) e associação entre OE+PZQ (100 mg/kg
+ 40 mg/kg) este último, administrado separadamente em um intervalo de 4 horas,
nos diferentes períodos de infecção da esquistossomose (07, 21 e 56 dpi). O
objetivo desta associação foi verificar a ação destas duas substâncias contra as
fases jovens do S. mansoni, complementando, desta forma, o efeito do PZQ. Além
disso, a associação de tratamentos consiste em uma alternativa terapêutica bem
suscedida para minimizar os efeitos do possível desenvolvimento de resistência a
fármacos. Utilizamos a dose sub-curativa de 40 mg/kg do PZQ, por ser a dose
padrão adotada nos programas de controle da esquistossomose. Como controle
farmacológico desta associação, utilizamos o mesmo esquema terapêutico entre
PZQ+PZQ (100 + 40 mg/kg).
Um dos primeiros estudos da eficácia entre a associação de fármacos para o
tratamento da esquistossomose foi realizado por Botros et al. (1989) que avaliaram a
combinação de oxamniquina (OXA) com PZQ nos diferentes estágios da infecção, e
observaram taxa de redução de vermes de 96%, seguida da ausência de ovos no
fígado e intestino dos animais, quando o tratamento foi realizado em um intervalo de
4 horas.
No presente estudo, os tratamentos realizados contra esquistossômulos (7 dpi),
foram considerados estatisticamente significativos e evidenciaram melhor eficácia da
associação OE+PZQ (p< 0,0001) apresentando taxa de redução de vermes de 61%.
(Figura 42-A). Os tratamentos em dose única com OE puro (p˂ 0,001) e com alfa-
humuleno (p˂ 0,0001) também foram considerados significativos, onde observou-se
menores porcentagens de recuperação de vermes e taxas de redução de 54% e
47%, respectivamente, quando comparados com o grupo controle, infectado e não
tratado (Figura 42-A).
A quimioterapia sobre esquistossômulos e vermes jovens de S. mansoni
exerce um efeito quimioinibidor uma vez que “abortaria” a infecção, evitando o
desenvolvimento do estágio adulto, reduzindo a morbidade e patogenia da doença
nos seus hospedeiros definitivos (Utzinger et al., 2003). Por outro lado, sabe-se que
97
Resultados & Discussão
a maioria dos fármacos utilizados para o tratamento das esquistossomoses
apresentam melhor eficácia sobre a fase adulta do parasita (Brindley et al., 1987).
Em relação aos tratamentos realizados contra vermes jovens (21 dpi),
observou-se resultados semelhantes aos tratamentos 07 dpi entretanto, com
maiores porcentagens de redução de vermes para os tratamentos em associação do
OE+PZQ (68%), seguido dos tratamentos com espatulenol (p< 0,0001), OE p˂
0,001) e trans-cariofileno (p< 0,0001), com taxas de redução de vermes em 62%, 57
e 55%, respectivamente (Figura 43-B). Em relação aos tratamentos com PZQ (p<
0,05) em dose única e PZQ+PZQ (p< 0,01) comprovamos que, de fato, este fármaco
apresenta baixa eficáfica sobre as formas jovens de S. mansoni apresentando taxas
de redução de vermes de 13 % e 25 %, respectivamente. (Figura 43).
Os resultados deste estudo corroboram os dados de Utzinger et al. (2003) que
avaliaram a associação de arteméter + PZQ (150 + 75 mg/kg) contra vermes jovens
(21 dpi) de S. mansoni e observaram redução da carga parasitária em 66 %.
Outro estudo pré-clínico realizado por El-Beshbish et al. (2013a) demonstraram
a eficácia terapêutica do sesquiterpeno, arteméter administrado em dose única de
400 mg/kg contra as formas de esquistossômulos e vermes jovens (7 e 21 dpi) da
linhagem Egípcia de S. mansoni, apresentando taxas de redução de vermes de 86 e
91%, respectivamente.
Finalmente, em relação aos tratamentos realizados sobre a formas adultas (56
dpi) de S. mansoni mais uma vez observamos que a associação entre OE+PZQ,
apresentou resultados significativos (p< 0,0001), com taxa de redução de vermes de
63 %. Também se observou correspondência entre os tratamentos sobre as formas
jovens, com resultados estatisticamente significativos para os compostos
espatulenol (p< 0,0001) e alfa- humuleno (p< 0,0001) apresentando taxas de
redução total de vermes em 65% e 54 %, respectivamente (Figura 44-C). A redução
do número de vermes recuperados após tratamentos realizados com OE puro,
também foram semelhantas àqueles observados nos tratamentos sobre os vermes
jovens com porcentagem de 57%. Não se observou diferenças estatísticas em
relação aos tratamentos com PZQ e PZQ+PZQ. Comprovando, desta forma, que
sua melhor eficácia está relacionada aos vermes adultos (Figura 44-C).
A associação de espéceis vegetais com PZQ foi descrita por Mantway et al.
(2011), que avaliaram o efeito in vivo da associação do PZQ com extrato de Allium
98
Resultados & Discussão
sativum (alho) e Allium cepa (cebola) sobre vermes adultos (45 dpi) de S. mansoni
linhagem Egípcia e observaram taxas de redução de vermes em 99.1 e 99.3%,
respectivamente.
Os dados gerados no presente estudo inferem que os tratamentos em dose
única com OE e compostos sequiterpernos de B. trimera, bem como a associação
entre OE+PZQ, atuaram em todas as fases de desenvolvimento de S. mansoni
reduzindo consideravelmente a carga parasitária dos grupos tratados. No entanto, o
mecanismo de ação relacionado à atividade esquistossomicida sobre estas formas
ainda não está claro.
A hipótese para estes resultados, pode estar relacionada ao possível
mecanismo de ação atribuído aos óleos essenciais e compostos sesquiterpenos, os
quais apresentam propriedade lipofílica, podendo exercer ação biológica ao
atravessar as membranas celulares do parasita, interagindo com as bicamadas
fosfolipídicas, ocasionando danos estruturais no tegumento e/ou comprometimento
das suas funções resultando, consequentemente, na morte dos vermes.
Adicionalmente, acreditamos que a associação entre OE + PZQ, possa estar
relacionado ao efeito antagônico envolvendo os canais de cálcio de S. mansoni.
Sabe-se que PZQ atua como receptor farmacológico da subclasse de Ca2+ do tipo L,
promovendo uma hiperpolarização da membrana do parasita por meio do efluxo do
cálcio, provocando contração muscular, paralisia espástica e danos no tegumento do
parasita. Em contraste, tem sido descrito que os óleos essenciais e seus compostos
secundários, provocam despolarização da membrana, por meio do influxo dos
canais de Ca2 +. Desta forma, infere-se que a associação destas substâncias
desempenha papel importante sobre a permeabilidade de membrana do S. mansoni,
através dos canais de cálcio, princial resultado observado pela MEV.
99
Resultados & Discussão
Figura 42: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático e Taxas de redução de vermes após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100 mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 7 dpi – contra esquistossômulos. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); OE (p˂0,001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,01*); PZQ+PZQ (p< 0,01*); PZQ (p< 0,05*).
100
Resultados & Discussão
Figura 43: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático e Taxas de redução de vermes após análises dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 21 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,0001***); espatulenol (p< 0,0001***); OE (p˂0,001***); alfa-humuleno (p˂ 0,001**); PZQ (p< 0,01*); PZQ+PZQ (p< 0,05*).
101
Resultados & Discussão
Figura 44: Total de vermes recuperados no sistema porta-hepático E Taxa de redução de vermes após análises
dos tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação entre OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 56 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); espatulenol (p< 0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); OE (p˂0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,001**); PZQ (p< 0,05*); PZQ+PZQ (p< 0,001**).
102
Resultados & Discussão
6.3.3 Efeito dos tratamentos sobre Casais, Machos e Fêmeas nas diferentes
fases de desenvolvimento de S. mansoni
Uma vez observada a redução da carga parasitária dos esquistossômulos,
vermes jovens e adultos, evidenciando ação terapêutica das amostras avaliadas
sobre estas formas, é importante seguir os critérios adotados por Pellegrino & Katz
(1968), em relação a proporção de casais, machos e fêmeas recuperados para
avaliar a suscetibilidade destas formas aos tratamentos. Segundo Lenzi e
colaboradores (2008) em infecções experimentais, a proporção entre casais,
machos e fêmeas varia dependendo do modelo animal utilizado e do período de
infecção em que foram realizados os tratamentos.
Em relação aos resultados deste estudo, quanto a este parâmetro, observou-se
que os vermes fêmeas foram mais sensíveis aos tratamentos, obtendo-se menores
proporções de vermes recuperados em todos os períodos de tratamento (7, 21 e 56
dpi).
Nos tratamentos realizados 7 dpi foi observado maior suscetibilidade das
fêmeas ao OE puro (p˂0,0001) seguido dos tratamentos entre a associação
OE+PZQ (p˂0,0001) (Figura 45). Semelhanças foram observadas no tratamento
com o composto trans-cariofileno (p˂0,0001). Em contraste, não se observou
diferenças estatísticas entre a suscetibilidade de machos e fêmeas para o
tratamento com alfa-humuleno, corroborando os resultados observados em relação
ao PZQ (p< 0,01) (Figura 45). Não se observou diferenças significativas em relação
a proporção de casais resuperados neste período de infeção.
Para os tratamentos realizados 21 dpi, mais uma vez foi evidenciada maior
suscetibilidade dos vermes fêmeas aos tratamentos com OE puro (p˂0,0001)
seguido dos tratamentos em associação OE+PZQ (p˂0,0001). O composto
espatulenol (p˂0,0001), avaliado neste período de infecção, também apresentou
melhor ação sobre as fêmeas de S. mansoni (Figura 46). No entanto, curiosamente,
neste período de tratamento, observou-se maior ação do composto alfa-humuleno
sobre os vermes fêmeas, onde não se observou diferenças de suscetibilidade entre
machos e fêmeas no período de 7dpi. Da mesma forma, observou-se que neste
período (21 dpi) o composto trans-cariofileno (p˂0,0001) não apresentou diferenças
entre as proporções de machos e fêmeas recuperadas, corroborando mais uma vez,
103
Resultados & Discussão
com os resultados observados nos tratamentos realizados com PZQ+PZQ (p< 0,05).
(Figura 43).
Em relação aos tratamentos sobre as formas adultas de S. mansoni, realizados
na fase crônica da esquistossomose (56 dpi) foi observada, respectivamente, melhor
eficácia entre a associação OE+PZQ (p˂0,0001) sobre fêmeas adultas; seguido dos
tratamentos com OE puro (p˂0,0001). O composto alfa-humuleno também
apresentou ação semelhante. Em relação aos tratamentos com o espatulenol, neste
período, não se observou diferenças estatísticas na suscetibilidade entre machos e
fêmeas. Entretanto, o composto transcariofileno (p< 0,001) apresentou proporções
semelhantes àquelas observadas com os tratamentos com PZQ+PZQ (p< 0,001)
(Figura 47).
A eficácia terapêutica de um composto/fármaco sobre vermes fêmeas de S.
mansoni é importante, uma vez que pode promover a diminuição de oviposição e
consequentemente, reduzir a morbidade e patogenia. Além disso, a redução da
eliminação de ovos no ambiente interfere no ciclo de transmissão da
esquistossomose (Delgado et al., 1992).
Figura 45: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos
tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 7 dpi – contra esquistossômulos. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE (p˂0,0001***); OE+PZQ (p< 0,0001***); trans-cariofileno (p˂ 0,0001*); alfa-humuleno (p˂ 0,001**); PZQ+PZQ (p< 0,01*); PZQ (p< 0,01*).
Nº d
e v
erm
es
re
cu
pe
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do
s
Casal
Mach
o
Fêm
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Casal
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Casal
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1 0
2 0
3 0
4 0
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T ra n s c a r io f i le n o
O le o e s s e n c ia l
P Z Q
O E + P Z Q
P Z Q + P Z Q
E fe ito d o s T ra ta m e n to s 7 d p i-
E s q u is to s s ô m u lo s
104
Resultados & Discussão
Figura 46: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos
tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 21 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE (p˂0,0001***); OE+PZQ (p< 0,0001***); espatulenol (p< 0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,001**); trans-cariofileno (p˂ 0,0001***); PZQ (p< 0,01*) PZQ+PZQ (p< 0,05*).
Figura 47: Total de casais, machos e fêmeas recuperados no sistema porta-hepático, após análises dos
tratamentos adimistrados em dose única (100mg/kg) e associação OE+ PZQ (100 mg/kg + 40 mg/kg) 56 dpi – contra vermes jovens. Diferenças estatísticas em relação ao grupo controle: OE+PZQ (p< 0,0001***); OE (p˂0,0001***); alfa-humuleno (p˂ 0,0001***); trans-cariofileno (p˂0,001**); PZQ+PZQ (p< 0,001**); espatulenol (p< 0,0001***); PZQ (p< 0,05*).
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Casal
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3 0
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A lfa H u m u le n o
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O lé o e s s e n c ia l
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O E + P Z Q
P Z Q + P Z Q
E fe ito d o s T ra ta m e n to s 5 6 d p i-
V e rm e s A d u lto s
105
Resultados & Discussão
6.3.4 Efeito dos tratamentos sobre a oviposição de S. mansoni nos diferentes
períodos de infecção da esquistossomose mansônica
Análise do Oograma
Para avaliação desse critério que, de acordo com Pellegrino & Katz (1968) é
considerado o mais importante e fidedigno para avaliação de novos
compostos/fármacos esquistossomicida, foi aplicado o método do oograma, o qual
consiste em classificar e quantificar os estágios de desenvolvimentos dos ovos
(imaturos, maduros e mortos) de S. mansoni aderidos na porção intestinal (Cunha,
1982).
Sabe-se que a cinética de eliminação de ovos do S. mansoni, varia conforme
a linhagem do parasita (Yoshioka et al., 2002). No entanto, em infecções
experimentais balanceadas normalmente o parasita inicia a postura a partir do
trigésimo dia de infecção (Pellegrino et al.,1962). Portanto, quando se pretende
avaliar o efeito supressor de um composto/fármaco é desejável que os tratamentos
sejam realizados na fase pré-postural. Entretanto, os tratamentos realizados na fase
postural, tem como objetivo avaliar se houve parada de oviposição observando-se
ausência de ovos imaturos.
No presente estudo, não se observou ausência de nenhum dos estágios de
desenvolvimento dos ovos de S. mansoni. No entanto, se observou que nos
tratamentos realizados na fase pré- postural (7 e 21 dpi) foram encontradas
porcentagens maiores de ovos maduros (5º estágio), para os tratamentos com OE e
associação OE+PZQ, espatulenol e alfa-humuleno, respectivamente (Figura 48- A e
B).
Em relação aos tratamentos realizados na fase postural (56 dpi), observou-se
maiores porcentagens de ovos maduros nos tratamentos com OE e associação
OE+PZQ. Não foram observadas diferenças em relação a porcentagem de ovos
maduros relativos aos tratamentos com espatulenol (51 %) e alfa-humuleno (49 %)
nesta fase de infecção. No entanto, a maior porcentagem de ovos mortos (40 %) foi
observada nos tratamentos em associação OE+PZQ (Figura 48 - C).
De acordo com Prata (1957), o encontro de maiores porcentagens de ovos
maduros, após administração de um composto/fármaco é considerado um resultado
106
Resultados & Discussão
importante, uma vez que os ovos maduros permanecem viáveis no intestino por
cerca de doze dias, portanto, se o fármaco tem ação sobre a oviposição, o oograma
deverá apresentar maiores porcentagens de ovos maduros que de ovos imaturos em
decorrência de oviposições anteriores ao tratamento. Ainda de acordo com
Pellegrino & Katz (1968), compostos/fármacos que proporcionam a interrupção da
postura dos ovos irão mostrar o desaparecimento ou diminuição de um dos estágios
imaturos de desenvolvimento.
Esta observação corrobora estudos descritos previamente por De Oliveira et
al. (2014), que observaram efeito semelhante quando avaliaram extratos orgânicos
de B. trimera; somado aos estudos realizados por outros autores que avaliaram os
sesquiterpenos ARTs em diferentes linhagens de S. mansoni e diferentes períodos
de infecção da esquistossomose (El- Beshbishi et al., 2013b; Abdul- Ghani et al.,
2011, Seif El-din et al., 2011, Botros et al., 2010).
Comparando os diferentes períodos de tratamento, infere-se que os
tratamentos realizados na fase pré- postural (21 dpi) apresentaram maiores
porcentagens de ovos maduros para os tratamentos com OE, OE+PZQ, espatulenol
e alfa- humuleno, respectivamente. No entanto, não podemos confirmar que houve
interrupção de oviposição, uma vez que se observou a presença de ovos de
segundo e terceiro estágio.
107
Resultados & Discussão
Figura 48: Oograma- Porcentagem do número de ovos encontrados nas análises dos animais tratados (7, 21 e 56 dpi). Ovos Imaturos (1º ao 4º estágio de desenvolvimento); Ovos Maduros (5º estágio de desenvolvimento) e Ovos mortos, referente aos tratamentos em dose única (100 mg/kg) com OE e sesquiterpenos e associação OE+PZQ (100+ 40 mg/kg) e PZQ+PZQ. Grupo controle farmacológico PZQ (100 mg/kg). Grupo controle negativo, foi administrado 0.3mL de PBS.
108
Resultados & Discussão
Análise de OPG
O efeito dos tratamentos sobre a quantidade OPG, eliminados nas fezes,
outro parâmetro considerado indispensável para a triagem in vivo, foi avaliado pelo
método quantitativo de Kato-Katz. Observou-se que as amostras diferiam em
relação a taxa de redução de OPG de acordo com o período de tratamento. Na fase
pré-postural, observamos maiores taxas de redução nos tratamentos realizados em
dose única, com alfa-humuleno, transcariofileno e espatulenol nos períodos de 07 e
21, respectivamente (Figura 49 A e B). Os tratamentos em associação OE+ PZQ
apresentaram maiores taxas de redução (85% e 97 %) nos períodos 07 e 56 dpi,
respectivamente (Figura 49 A e C). Em contraste, os tratamentos em dose única
com OE, apresentou taxas de redução semelhantes (87%) para estes períodos.
Resultados semelhantes foram descritos por Metwally et al. (2006) que avaliaram o
efeito do oléo essencial de Allium sativum (alho) e Allium cepa (cebola) e obervaram
taxas de redução de OPG de 74,4% e 82,15%, respectivamente. Somados a estes
estudos, os dados corroboram com Moraes et al. (2014), que avaliaram o efeito do
sesquiterpeno fitol em dose única de 40 mg/kg sobre a eliminação de OPG e
observaram taxa de redução de 76,6%.
No entanto, considerando o conjunto de parâmetros avaliados, acreditamos
que o efeito dos tratamentos sobre a oviposição, nos diferentes períodos de
infecção, pode estar diretamente relacionado à maior sucetibilidade dos vermes
fêmeas. Adicionalmente, considerando as alterações morfológicas observadas por
meio da MEV, infere-se que os diferentes esquemas terapêuticos provocaram
alterações degenerativas, sobretudo nos folículos vitelínicos e ovário das fêmeas,
além de modificações nos testículos dos machos, comprometendo a produção de
ovos.
109
Resultados & Discussão
Figura 49: Redução do número de OPG após tratamentos em dose única com OE, sesquiterpenos e associação OE+PZQ e PZQ+PQZ, realizados nos diferentes períodos de infecção da esquistossomose mansônica. (A) - Tratamentos realizados 07 dpi; (B) - Tratamentos realizados (21 dpi) ;(C) -Tratamentos realizados 56 dpi. Grupo controle farmacológico PZQ (100 mg/kg). Grupo controle negativo, foi administrado 0.3mL de PBS.
110
Resultados & Discussão
6.3.5 Efeito dos tratamentos sobre as reações granulomatosas em diferentes
fases de infecção da esquistossomose mansônica.
A patologia da esquistossomose humana e experimental está diretamente
relacionada ao desenvolvimento de reações granulomatosas, em decorrência da
liberação antígenos solúveis produzidos pelos ovos do S. mansoni, que induzem
uma resposta imune no hospedeiro (Hams et al., 2013).
Neste estudo avaliamos a ação dos sesquiterpenos alfa-humuleno, trans-
cariofileno e espatulenol, descritos na literatura por apresentar efeito antiiflamatórios
(Fernandes et al., 2007). Paralelamente, também foram avaliados os tratamentos
com OE e associação OE+PZQ. Como grupo controle farmacológico utilizou-se o
PZQ. Para avaliar este efeito, os tratamentos foram realizados em diferentes fases
de infecção da esquistossomose: a) 7 dpi (fase pulmonar); b) 21 dpi (fase pré-
postural- aguda); c) 56 dpi (fase postural – crônica).
Observou-se que os sesquiterpenos apresentam reduções significativas (p<
0,0001) do número de granulomas, sobretudo, nos tratamentos realizados nas fases
pulmonar (7dpi) e fase pré-postural (21 dpi), quando comparado com o controle -
infectado e não tratado (Tabela 11). Também se observou a presença do verme
macho no fígado dos animais tratados com trans-cariofileno (56 dpi) (Figura 50-E)
inferindo-se que houve “ fuga” do parasita para o órgão, uma vez que a partir da 6ª
semana de infecção os vermes adultos migraram para as veias mesentéricas. Além
disso, observou-se uma imunomodulação do infiltrado inflamatório e diferenças entre
os diâmetros dos granulomas hepáticos dos animais tratados, quando comparados
com o controle farmacológico e com o grupo controle- infectado e não tratado
(Figuras 48 a 50).
A explicação para estes resultados pode estar relacionada ao fato que alfa-
humuleno e trans-cariofileno apresentarem efeito antiinflamatório que, segundo
Fernandes e colaboradores (2007) este efeito está associado com a inibição de
citoquinas pró-inflamatórias, TNFa e IL-1, envolvidas na resposta imune celular
durante o processo inflamatório.
Em relação a eficácia do espatulenol, observamos menor número de
granulomas hepáticos nos dois períodos de tratamentos (21 e 56 dpi) e uma redução
111
Resultados & Discussão
do diâmetro médio, quando comparados com o controle negativo (Figura 50). Esse
composto tem sido descrito por apresentar efeito imunomodulador (Ziaei et al. 2010,
Chao et al., 2005). Desta forma, acreditamos que o espatulenol ocasionou
diminuição da proliferação das células inflamatórias, após liberação dos antígenos
dos ovos do parasita reduzindo, consequentemente, a resposta imune no
hospedeiro.
Para os tratamentos com o OE também se observou redução significativa (p<
0,0001), quanto ao número de granulomas e diâmetros no período de 56 dpi. Em
contraste a associação OE+PZQ, apresentou redução do número de granulomas,
(p< 0,001) mas não se observou diferenças entre a média dos diâmetros, quando
comparados com os grupos controles, farmacológico (p< 0,0209) e controle negativo
(Tabela 4). Resultados semelhantes foram observados em estudos realizados por
Abdul-Ghani et al. (2011) utilizando o sesquiterpeno arteméter contra linhagem
egípcia de S. mansoni.
Nesta análise, para todos os grupos tratados, observou-se a presença de
ovos com miracídios degenerados no interior dos granulomas. Além disso, observou-
se deposição de colágeno no tecido hepático, principalmente nos tratamentos
realizados 07 e 21 dpi, fase aguda da doença (Figuras 47 a 53).
Desta forma, os resultados observados estão de acordo com Burke et al.
(2009), que segundo estes autores a fase inicial exudativa e produtiva do granuloma
esquistossomótico é caracterizada pelo recrutamento de fibroblastos, que leva à
produção de fibras de colagéno da matriz extracelular do tecido, formando-se em
camadas concêntricas ao redor do mesmo. Adicionalmente, ainda de acordo com
Burke e colaboradores, a redução da resposta inflamatória ao redor da reação
granulomatosa está relacionda a morte do miracídio dentro do ovo, resultado
também observado neste estudo.
112
Resultados & Discussão
Tabela 11. Efeito dos tratamentos em dose única (100mg/kg) e associação OE+PZQ sobre granulomas hepáticos em diferentes períodos de infecção por S. mansoni.
. NA- Não avaliado neste período de infecção.
PZQ – Controle farmacológico dose única de 100 mg/kg.
Tratamentos (100 mg/kg)
07 (dpi )
Número de granulomas
Média dos
diâmetros (µm)
21 (dpi )
Número de granulomas
Média dos
diâmetros (µm)
56 (dpi )
Número de granulomas
Média dos diâmetros
(µm)
Alfa-
humueleno
10**
197±1
21
162±7
19*
182±9
Trans-
cariofileno
16**
183±2
19**
227±6
26
231±03
Espatulenol
N A
N A
8**
241±02
11**
233±5
Óleo
essencial
16**
241±8
23
261±05
36
194±3
OE+ PZQ
23
290 ±4
18**
266±02
28
237±5
PZQ
32
298±7
27
291±4
65
242±3
Controle
80
245±5
63
276±5
115
282±5
113
Resultados & Discussão
Figura 50: Cortes histológicos do tecido hepático de animais do grupo controle negativo (infectado e não tratado). (A e B) – Animais receberam 0.3 mL de PBS 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) - Animais receberam 0.3 mL de PBS 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Animais receberam 0.3 mL de PBS 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença
dos ovos com miracídio degenerado, presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), presença de granulomas conjugados periovulares, além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração Tricrômico de Masson. Escalas 50 e 100 μm.
50 µm 50 µm
100 µm
100 µm 100 µm
100 µm
114
Resultados & Discussão
Figura 51: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com alfa- humuleno em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 07dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-crônica) e analisado 70 dpi As setas indicam a
presença dos ovos degenerados no centro dos granulomas e a presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração Tricrômico de Masson. Escalas 50 e 100 μm.
50 µm
100 µm 50 µm
100 µm 100 µm
100 µm
115
Resultados & Discussão
Figura 52: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com trans-cariofileno em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 07dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença do
verme macho no fígado, presença dos ovos com miracídios degenerados no centro dos granulomas, presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), presença do Verme macho no corte histológico dos tratamentos realizados 56 dpi, além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória.
Coloração com Tricômico de Masson. Escala 100 μm.
50 µm
100 µm 100 µm
100 µm 100 µm
100 µm
116
Resultados & Discussão
Figura 53: Granulomas hepáticos de animais tratados em dose única (100 mg/kg) com espatulenol em duas fases de infecção da esquistossomose mansônica (A e B) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (C e D) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural-crônica) e analisado 70 dpi. As
setas indicam a presença dos ovos com miracídios degenerados no centro dos granulomas e a presença de conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração com Tricômico de Masson Escalas 50 e 100 μm.
100 µm
100 µm 100 µm
100 µm
117
Resultados & Discussão
Figura 54: Granulomas hepáticos em cortes histológicos de animais tratados com OE (100 mg/kg) em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) - Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios retraídos e degenerados no centro dos granulomas e a presença do infiltrado inflamatório com deposição de colágeno ao redor da reação granulomatosa. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm.
118
Resultados & Discussão
Figura 55: Granulomas hepáticos em cortes histológicos de animais tratados com OE+ PZQ (100 + 40 mg/kg) em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) - Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmonar) e analisado 45 dpi; (C e D) -Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase pós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios retraídos e degenerados no centro dos granulomas e a presença do infiltrado inflamatório de fibras de colágeno ao redor da reação granulomatosa. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm.
119
Resultados & Discussão
Figura 56: Granulomas hepáticos de animais do grupo controle farmacológico tratados com dose única de PZQ 100 mg/kg em diferentes fases de infecção da esquistossomose mansônica. (A e B) -Tratamento realizado 07 dpi (fase pulmomar) e analisado 45 dpi; (C e D) - Tratamento realizado 21 dpi (fase pré- postural- aguda) e analisado 45 dpi; (E e F) - Tratamento realizado 56 dpi (fase prós- postural- crônica) e analisado 70 dpi. As setas indicam a presença dos ovos com miracídios degenerados no interior dos granulomas, presença de granulomas conjugares com intenso conteúdo exudativo, fibrose no tecido hepático (coloração azul), além de infiltrado inflamatório ao redor da reação inflamatória. Coloração com Tricômico de Masson. Escala 50 e 100 μm.
120
Conclusões
7. Conclusões e Perspectivas
Com o desenvolvimento do presente trabalho foi possível observar através das
análises dos parâmetros parasitológicos avaliados, por meio dos ensaios in vitro e in
vivo, que o Óleo essencial, Frações e Sesquiterpenos apresentaram efeito
esquistossomicida contra as diferentes fases de desenvolvimento de S. mansoni
linhagem BH.
Nesse sentido, algumas hipóteses sobre o mecanismo de ação das amostras
avaliadas foram levantadas como por exemplo:
Pode ter ocorrido atuação das amostras sobre neutrotransmissores de S.
mansoni, influenciando na motilidade dos parasitas;
Pode ter ocorrido atuação sobre as glândulas vitelínicas dos vermes fêmeas
suprimindo a oviposição destas, in vitro;
Pode ter ocorrido atuação sobre o tegumento dos parasitas, ocasionando
lesões estruturais, e consequentemente, a morte dos vermes;
Pode ter ocorrido atuação sobre o sistema excretor dos vermes machos de S.
mansoni, comprometendo a expressão de proteínas de transportes,
responsáveis pela excreção de fármacos e metabólitos do parasita;
Observou-se redução das reações granulomatosa nos tratamentos realizados
com Sesquiterpenos, desta forma acreditamos que pode ter ocorrido efeito
antiinflamatório e imunomodulador sobre as reações granulomatosas nas
diferentes fases de infecção da esquistossomose.
Persperctivas:
Realizar estudos moleculares dos principais alvos de estudo (Tegumento e
Sistema excretor) a fim de confirmar as hipóteses levantadas.
Realizar estudos de imunohistoquímica dos granulomas hepáticos a fim de
avaliar, de forma mais precisa, o efeito imunomodulador observado neste
estudo.
121
Referências Bibliográficas
8. Referências Bibliográficas
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