Published December 21, 2017
| Version v1
Publication
Open
Elucidating the impact of low doses of nano-formulated benznidazole in acute experimental Chagas disease
Creators
- 1. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud
- 2. Ministerio de Salud
- 3. National University of Rosario
- 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Chagas disease is a neglected parasitic infection caused by the protozoan Trypanosoma cruzi (T. cruzi) that affects more than 6 million people, mainly in Latin America. Benznidazole is still the drug of choice in many countries to treat it in spite of its dosage regimen and adverse side effects such as such as allergic dermatitis, peripheral neuropathy and anorexia. Thus, novel, safer, and more efficacious treatments for such neglected infection are urgently required.In this study, the efficacy of orally administered low doses of benznidazole (BNZ) nanoparticles was evaluated during the acute phase in mice infected with T. cruzi Nicaragua (TcN) that were immunosuppressed during the chronic stage of the disease. Moreover, the production of T. cruzi-specific antibodies, cardiac tissue inflammation and reactive oxygen species generation by Vero cells treated with both BNZ nanoparticles (BNZ-nps) and raw BNZ (R-BNZ) were also evaluated.T. cruzi infected mice treated with 10, 25 or 50 mg/kg/day of BNZ-nps survived until euthanasia (92 days post infection (dpi)), while only 15% of infected untreated mice survived until the end of the experiment. PCR analysis of blood samples taken after induction of immunosuppression showed that a dosage of 25 mg/kg/day rendered 40% of the mice PCR-negative. The histological analysis of heart tissue showed a significant decrease in inflammation after treatments with 25 and 50 mg/kg/day, while a similar inflammatory damage was observed in both infected mice treated with R-BNZ (50 mg/kg/day) and untreated mice. In addition, only BNZ-nps treated mice led to lower levels of T. cruzi-specific antibodies to 50-100%. Finally, mammalian Vero cells treated with BNZ-nps or R-BNZ lead to a significant increase in ROS production.Based on these findings, this research highlights the in-vitro/in-vivo efficacy of nanoformulated BNZ against T. cruzi acute infections in immunosuppressed and non-immunosuppressed mice and provides further evidence for the optimization of dosage regimens to treat Chagas disease.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مرض شاغاس هو عدوى طفيلية مهملة تسببها المثقبية الكروزية (T. cruzi) التي تصيب أكثر من 6 ملايين شخص، معظمهم في أمريكا اللاتينية. لا يزال البنزنيدازول هو الدواء المفضل في العديد من البلدان لعلاجه على الرغم من نظام الجرعة والآثار الجانبية الضارة مثل التهاب الجلد التحسسي والاعتلال العصبي المحيطي وفقدان الشهية. وبالتالي، هناك حاجة ماسة إلى علاجات جديدة وأكثر أمانًا وفعالية لمثل هذه العدوى المهملة. في هذه الدراسة، تم تقييم فعالية الجرعات المنخفضة عن طريق الفم من الجسيمات النانوية للبنزنيدازول (BNZ) خلال المرحلة الحادة في الفئران المصابة بـ T. cruzi Nicaragua (TcN) التي تم تثبيطها مناعيًا خلال المرحلة المزمنة من المرض. علاوة على ذلك، تم أيضًا تقييم إنتاج الأجسام المضادة الخاصة بـ T. cruzi، والتهاب أنسجة القلب وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية بواسطة خلايا Vero المعالجة بكل من جسيمات BNZ النانوية (BNZ - nps) و BNZ الخام (R - BNZ). نجت الفئران المصابة بـ T. cruzi التي عولجت بـ 10 أو 25 أو 50 ملغ/كغ/يوم من BNZ - nps حتى الموت الرحيم (92 يومًا بعد العدوى (DPI))، في حين نجا 15 ٪ فقط من الفئران المصابة غير المعالجة حتى نهاية التجربة. أظهر تحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل لعينات الدم المأخوذة بعد تحريض كبت المناعة أن جرعة 25 ملغ/كغ/يوم جعلت 40 ٪ من الفئران سلبية تفاعل البوليميراز المتسلسل. أظهر التحليل النسيجي لأنسجة القلب انخفاضًا كبيرًا في الالتهاب بعد العلاج بـ 25 و 50 ملغ/كغ/يوم، بينما لوحظ تلف التهابي مماثل في كل من الفئران المصابة التي عولجت بـ R - BNZ (50 ملغ/كغ/يوم) والفئران غير المعالجة. بالإضافة إلى ذلك، أدت الفئران المعالجة بـ BNZ - nps فقط إلى انخفاض مستويات الأجسام المضادة الخاصة بـ T. cruzi إلى 50-100 ٪. أخيرًا، تؤدي خلايا فيرو الثدييات المعالجة بـ BNZ - nps أو R - BNZ إلى زيادة كبيرة في إنتاج ROS. بناءً على هذه النتائج، يسلط هذا البحث الضوء على فعالية BNZ النانوية في المختبر/في الجسم الحي ضد التهابات T. cruzi الحادة في الفئران المكبوتة مناعيًا وغير المكبوتة مناعيًا ويقدم مزيدًا من الأدلة على تحسين أنظمة الجرعة لعلاج مرض شاغاس.Translated Description (French)
La maladie de Chagas est une infection parasitaire négligée causée par le protozoaire Trypanosoma cruzi (T. cruzi) qui touche plus de 6 millions de personnes, principalement en Amérique latine. Le benznidazole est toujours le médicament de choix dans de nombreux pays pour le traiter malgré son schéma posologique et ses effets secondaires indésirables tels que la dermatite allergique, la neuropathie périphérique et l'anorexie. Ainsi, de nouveaux traitements plus sûrs et plus efficaces pour cette infection négligée sont nécessaires de toute urgence. Dans cette étude, l'efficacité de faibles doses de nanoparticules de benznidazole (BNZ) administrées par voie orale a été évaluée pendant la phase aiguë chez des souris infectées par T. cruzi Nicaragua (TcN) immunosupprimées au stade chronique de la maladie. De plus, la production d'anticorps spécifiques de T. cruzi, l'inflammation du tissu cardiaque et la génération d'espèces réactives de l'oxygène par les cellules Vero traitées avec des nanoparticules de BNZ (BNZ-nps) et du BNZ brut (R-BNZ) ont également été évaluées. Les souris infectées par T. cruzi traitées avec 10, 25 ou 50 mg/kg/jour de BNZ-nps ont survécu jusqu'à l'euthanasie (92 jours après l'infection (DPI)), tandis que seulement 15 % des souris infectées non traitées ont survécu jusqu'à la fin de l'expérience. L'analyse PCR d'échantillons de sang prélevés après induction de l'immunosuppression a montré qu'une dose de 25 mg/kg/jour rendait 40 % des souris PCR négatives. L'analyse histologique du tissu cardiaque a montré une diminution significative de l'inflammation après les traitements à 25 et 50 mg/kg/jour, tandis qu'un dommage inflammatoire similaire a été observé chez les souris infectées traitées par R-BNZ (50 mg/kg/jour) et les souris non traitées. De plus, seules les souris traitées par BNZ-nps ont conduit à des taux d'anticorps spécifiques de T. cruzi inférieurs à 50-100 %. Enfin, les cellules Vero de mammifères traitées avec du BNZ-nps ou du R-BNZ entraînent une augmentation significative de la production de ROS. Sur la base de ces résultats, cette recherche met en évidence l'efficacité in vitro/in vivo du BNZ nanoformulé contre les infections aiguës à T. cruzi chez les souris immunodéprimées et non immunodéprimées et fournit des preuves supplémentaires pour l'optimisation des schémas posologiques pour traiter la maladie de Chagas.Translated Description (Spanish)
La enfermedad de Chagas es una infección parasitaria desatendida causada por el protozoo Trypanosoma cruzi (T. cruzi) que afecta a más de 6 millones de personas, principalmente en América Latina. El benznidazol sigue siendo el fármaco de elección en muchos países para tratarlo a pesar de su régimen de dosificación y efectos secundarios adversos como dermatitis alérgica, neuropatía periférica y anorexia. Por lo tanto, se requieren con urgencia tratamientos novedosos, más seguros y más eficaces para dicha infección desatendida. En este estudio, se evaluó la eficacia de dosis bajas administradas por vía oral de nanopartículas de benznidazol (BNZ) durante la fase aguda en ratones infectados con T. cruzi Nicaragua (TcN) que fueron inmunosuprimidos durante la etapa crónica de la enfermedad. Además, también se evaluó la producción de anticuerpos específicos de T. cruzi, la inflamación del tejido cardíaco y la generación de especies reactivas de oxígeno por parte de las células Vero tratadas con nanopartículas de BNZ (BNZ-nps) y BNZ en bruto (R-BNZ). Los ratones infectados con T. cruzi tratados con 10, 25 o 50 mg/kg/día de BNZ-nps sobrevivieron hasta la eutanasia (92 días después de la infección (dpi)), mientras que solo el 15% de los ratones infectados no tratados sobrevivieron hasta el final del experimento. El análisis por PCR de las muestras de sangre tomadas después de la inducción de la inmunosupresión mostró que una dosis de 25 mg/kg/día hizo que el 40% de los ratones fueran negativos para la PCR. El análisis histológico del tejido cardíaco mostró una disminución significativa de la inflamación después de los tratamientos con 25 y 50 mg/kg/día, mientras que se observó un daño inflamatorio similar tanto en ratones infectados tratados con R-BNZ (50 mg/kg/día) como en ratones no tratados. Además, solo los ratones tratados con BNZ-nps condujeron a niveles más bajos de anticuerpos específicos de T. cruzi al 50-100%. Finalmente, las células Vero de mamífero tratadas con BNZ-nps o R-BNZ conducen a un aumento significativo en la producción de ROS. Con base en estos hallazgos, esta investigación destaca la eficacia in vitro/in vivo de BNZ nanoformulado contra infecciones agudas de T. cruzi en ratones inmunosuprimidos y no inmunosuprimidos y proporciona evidencia adicional para la optimización de los regímenes de dosificación para tratar la enfermedad de Chagas.Files
journal.pntd.0006119&type=printable.pdf
Files
(12.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0ce46fda447b3a46c55c0b48af021acb
|
12.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توضيح تأثير الجرعات المنخفضة من البنزنيدازول النانوي في مرض شاغاس التجريبي الحاد
- Translated title (French)
- Éclaircir l'impact de faibles doses de benznidazole nanoformulé dans la maladie de Chagas expérimentale aiguë
- Translated title (Spanish)
- Elucidar el impacto de dosis bajas de benznidazol nanoformulado en la enfermedad de Chagas experimental aguda
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2780499990
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0006119
References
- https://openalex.org/W1264540065
- https://openalex.org/W1589311456
- https://openalex.org/W1967782318
- https://openalex.org/W1971089746
- https://openalex.org/W1984756445
- https://openalex.org/W2021183766
- https://openalex.org/W2043706020
- https://openalex.org/W2063935469
- https://openalex.org/W2067162575
- https://openalex.org/W2071215562
- https://openalex.org/W2083840406
- https://openalex.org/W2088671245
- https://openalex.org/W2091477302
- https://openalex.org/W2095397074
- https://openalex.org/W2098073749
- https://openalex.org/W2102260583
- https://openalex.org/W2106256128
- https://openalex.org/W2108885771
- https://openalex.org/W2119496913
- https://openalex.org/W2122045605
- https://openalex.org/W2125581925
- https://openalex.org/W2129612930
- https://openalex.org/W2148446876
- https://openalex.org/W2153882192
- https://openalex.org/W2158548374
- https://openalex.org/W2165334676
- https://openalex.org/W2176496563
- https://openalex.org/W2254057616
- https://openalex.org/W2267418655
- https://openalex.org/W2412198574
- https://openalex.org/W2594259964
- https://openalex.org/W2766717971