In vitro action of antiparasitic drugs, especially artesunate, against Toxoplasma gondii

Abstract

Introduction: Toxoplasmosis is usually a benign infection, except in the event of ocular, central nervous system (CNS), or congenital disease and particularly when the patient is immunocompromised. Treatment consists of drugs that frequently cause adverse effects; thus, newer, more effective drugs are needed. In this study, the possible activity of artesunate, a drug successfully being used for the treatment of malaria, on Toxoplasma gondii growth in cell culture is evaluated and compared with the action of drugs that are already being used against this parasite. Methods: LLC-MK2 cells were cultivated in RPMI medium, kept in disposable plastic bottles, and incubated at 36 degrees C with 5% CO2. Tachyzoites of the RH strain were used. The following drugs were tested: artesunate, cotrimoxazole, pentamidine, pyrimethamine, quinine, and trimethoprim. The effects of these drugs on tachyzoites and LLC-MK2 cells were analyzed using nonlinear regression analysis with Prism 3.0 software. Results: Artesunate showed a mean tachyzoite inhibitory concentration (IC50) of 0.075 mu M and an LLC MK2 toxicity of 2.003 mu M. Pyrimethamine was effective at an IC50 of 0.482 mu M and a toxicity of 11.178 mu M. Trimethoprim alone was effective against the in vitro parasite. Cotrimoxazole also was effective against the parasite but at higher concentrations than those observed for artesunate and pyrimethamine. Pentamidine and quinine had no inhibitory effect over tachyzoites. Conclusions: Artesunate is proven in vitro to be a useful alternative for the treatment of toxoplasmosis, implying a subsequent in vivo effect and suggesting the mechanism of this drug against the parasite.

INTRODUÇÃO: Toxoplasmose é geralmente uma infecção benigna, exceto nos eventos de doença ocular, congênito e do sistema nervoso central, e particularmente quando o paciente é imunocomprometido. O tratamento consiste de drogas que frequentemente causam efeitos adversos, então novas drogas, mais efetivas são necessárias. Neste estudo, a possível atividade de artesunato, uma droga usada com sucesso no tratamento da malária, sobre o crescimento de Toxoplasma gondii em cultura celular é avaliado e comparado à ação de drogas que já estão sendo utilizadas contra este parasita. MÉTODOS: Células LLC-MK2 foram cultivadas em meio RPMI, mantidas em garrafas plásticas descartáveis e incubados a 36ºC com 5% CO2. Taquizoítos da cepa RH foram usados. As seguintes drogas foram testadas: artesunato, cotrimoxazol, pentamidina, pirimetamina, quinino e trimetoprima. Os efeitos dessas drogas sobre taquizoítos foram analisados por análise regressiva não linear com o software Prism 3.0. RESULTADOS: Artesunato mostrou uma concentração inibitória media (IC50) de 0,075µM e uma toxicidade sobre células LLC MK2 de 2,003µM. Pirimetamina foi efetiva a uma IC50 de 0,482µM e uma toxicidade de 11,178µM. Trimetoprima sozinha foi efetiva contra o parasita in vitro. Cotrimoxazol também foi efetivo contra o parasita, mas a concentrações mais altas que aquelas observadas para artesunato e pirimetamina. Pentamidina e quinino não tiveram efeitos inibitórios sobre os taquizoítos. CONCLUSÕES: Provou-se que artesunato in vitro pode ser uma alternativa útil para o tratamento da toxoplasmose, implicando um subsequente efeito in vivo e sugerindo o mecanismo desta droga contra o parasita.