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Effect of drugs on Trypanosoma cruzi and on its interaction with heart muscle cell in vitro

Efeito de drogas sobre o Trypanosoma cruzi e sua interação com células musculares cardíacas in vitro

Abstracts

Megazol, nifurtimox, benznidazol and allopurinol were investigated, by light and electron µscopy, for their action on T. cruzi. Both the direct effect upon amastigote and trypomastigote forms and the effect upon the interaction of heart muscle cells (HMC) with bloodstream trypomastigotes were studied. The proliferation of amastigotes in Warren medium was inhibited in a dose-dependent manner by megazol, nifurtimox and benznidazol. Treatment of amastigotes (25-50 µM/24 h) and trypomastigotes (25 µM/24h) led to several ultrastructural alterations in the parasites. These three drugs also had a potent effect on the treatment of infected heart muscle cells when added at the beginning of the interaction or after one or three days of infection. The interiorized parasites showed a similar pattern of ultrastructural alterations as observed by the direct effect on the amastigotes. The primary heart muscle cell culture proved to be a suitable model for the study of drugs on intracellular parasites. Likewise, the amastigote proliferation in axenic medium was shown to be an adequate assay for an initial trial of drugs. These parameters seem very reliable to us for a systematic investigation of the mechanism of action of new drugs.

Trypanosoma cruzi; Chagas' disease; chemotherapeutic agents; amastigotes; trypomastigotes; heart muscle cells


As ações de megazol, nifurtimox, benznidazol e allopurinol sobre o T. cruzi foram investigadas, através de microscopia ótica e eletrônica, pela análise do efeito direto sobre formas amastigotas e tripomastigotas e do efeito sobre a interação de cultura de célula muscular cardíaca com tripomastigotas sangüíneos. A proliferação de amastigotas em meio Warren foi inibida de modo dose-dependente por megazol, nifurtimox e benznidazol. O tratamento de amastigotas (25-50 µM/24h) e de tripomastigotas (25 µM/24h) levou a várias alterações ultraestruturais nos parasitas. Estas três drogas tiveram também um efeito potente no tratamento de culturas de células cardíacas infectadas, quando adicionadas desde o início da interação ou após um ou três dias de infecção. Os parasitas interiorizados mostraram um padrão de alterações ultraestruturais semelhante ao observado no tratamento direto de formas amastigotas. A cultura primária de célula muscular cardíaca mostrou ser um modelo adequado para o estudo de drogas sobre formas intracelulares de T. cruzi e o ensaio de proliferação de amastigotas em meio axênico, indicado para uma triagem inicial de drogas. Estes parâmetros nos parecem muito confiáveis para uma investigação sistemática do mecanismo de ação de drogas.

Tryponosoma cruzi; doença de Chagas; agentes quimioterápicos; amastigotas tripomastigotas; células musculares cardíacas


ABSTRACTRESUMO

Effect of drugs on Trypanosoma cruzi and on its interaction with heart muscle cell in vitro

Solange L. de Castro1

Maria de Nazareth L. de Meirelles1

Insituto Oswaldo Cruz, Departamento de Ultraestrutura e Biologia Celular, Rio de Janeiro, Brasil

Megazol, nifurtimox, benznidazol and allopurinol were investigated, by light and electron µscopy, for their action on T. cruzi. Both the direct effect upon amastigote and trypomastigote forms and the effect upon the interaction of heart muscle cells (HMC) with bloodstream trypomastigotes were studied. The proliferation of amastigotes in Warren medium was inhibited in a dose-dependent manner by megazol, nifurtimox and benznidazol. Treatment of amastigotes (25-50 µM/24 h) and trypomastigotes (25 µM/24h) led to several ultrastructural alterations in the parasites. These three drugs also had a potent effect on the treatment of infected heart muscle cells when added at the beginning of the interaction or after one or three days of infection. The interiorized parasites showed a similar pattern of ultrastructural alterations as observed by the direct effect on the amastigotes. The primary heart muscle cell culture proved to be a suitable model for the study of drugs on intracellular parasites. Likewise, the amastigote proliferation in axenic medium was shown to be an adequate assay for an initial trial of drugs. These parameters seem very reliable to us for a systematic investigation of the mechanism of action of new drugs.

As ações de megazol, nifurtimox, benznidazol e allopurinol sobre o T. cruzi foram investigadas, através de microscopia ótica e eletrônica, pela análise do efeito direto sobre formas amastigotas e tripomastigotas e do efeito sobre a interação de cultura de célula muscular cardíaca com tripomastigotas sangüíneos. A proliferação de amastigotas em meio Warren foi inibida de modo dose-dependente por megazol, nifurtimox e benznidazol. O tratamento de amastigotas (25-50 µM/24h) e de tripomastigotas (25 µM/24h) levou a várias alterações ultraestruturais nos parasitas. Estas três drogas tiveram também um efeito potente no tratamento de culturas de células cardíacas infectadas, quando adicionadas desde o início da interação ou após um ou três dias de infecção. Os parasitas interiorizados mostraram um padrão de alterações ultraestruturais semelhante ao observado no tratamento direto de formas amastigotas. A cultura primária de célula muscular cardíaca mostrou ser um modelo adequado para o estudo de drogas sobre formas intracelulares de T. cruzi e o ensaio de proliferação de amastigotas em meio axênico, indicado para uma triagem inicial de drogas. Estes parâmetros nos parecem muito confiáveis para uma investigação sistemática do mecanismo de ação de drogas.

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Publication Dates

  • Publication in this collection
    26 June 2009
  • Date of issue
    June 1987
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