Evaluación de los mecanismos de acción de derivados de quinoxalina-7-carboxilato 1,4 di-N-óxido con actividad antiamebiana

Abstract

La amebiasis es causada por el protozoo Entamoeba histolytica que afecta a millones de personas en todo el mundo. El tratamiento estándar es el metronidazol, el cual desafortunadamente induce varios efectos secundarios y se han encontrado fallas en la terapia para el tratamiento del absceso hepático amebiano. Las quinoxalinas, son compuestos heterocíclicos que contienen un anillo de benceno y un anillo de pirazina. La oxidación de ambos nitrógenos del anillo de pirazina da como resultado derivados de quinoxalina (QdNO), que han exhibido una variedad de propiedades biológicas, incluida la actividad antiparasitaria. Sólo unos pocos estudios han investigado el mecanismo de acción antiparasitario de los QdNOs, sin embargo, su mecanismo de acción sobre E. histolytica permanece aún desconocido. Este estudio investigó el efecto amebicida de nuevos QdNOs de la serie isopropilo, de los cuales el compuesto T-116 (IC50= 2.56 μM) fue el que mejor actividad amebicida y menor toxicidad (CC50= 30.56 μM) presentó de tres compuestos evaluados (T-067, T- 098 y T-116). La evaluación del efecto de las series metilo (T-001), etilo (T-014, T-016 y T-017) e isopropilo (T-116) sobre la morfología y ultraestructura de los trofozoítos de E. histolytica, demostró que los QdNOs causan pérdida de pleomorfismo celular y reducción en el tamaño de los trofozoítos, cambios en la granularidad e inducen condensación de la cromatina nuclear y vacuolización. Estas alteraciones encontradas evidencian que tanto T-001 como T-017 causan daño celular intenso a los trofozoítos por lo cual nos pareció interesante determinar algunas de las proteínas moduladas por estos dos compuestos. Después de comparar los perfiles de proteínas, se encontraron 163 proteínas con expresión alterada en el tratamiento con T-001 y 131 con expresión alterada en el tratamiento con T-017. El análisis por espectrometría de masas nos permitió la identificación de 21 proteínas sobreexpresadas y 24 proteínas subexpresadas relacionadas con: (1) citoesqueleto y tráfico intracelular; (2) transcripción, traducción y unión a ácidos nucleicos; y (3) homeostasis redox principalmente. Además se encontró que el tratamiento con T-001 y T-017 modifica la virulencia de los trofozoítos de E. histolytica, dado que alteran la eritrofagocitosis, la adhesión, y la producción de especies reactivas del oxígeno. Nuestros resultados muestran que el mecanismo a través del cual T-001 y T-017 ejerce su efecto sobre E. histolytica implica la alteración de funciones esenciales relacionadas con la homeostasis redox y el citoesqueleto de actina, lo que eventualmente inhiben el crecimiento de trofozoítos.