Pesquisa de novas terapias e de biomarcadores na paracoccidioidomicose: estudo da atividade antifúngica e toxicidade de galatos de alquila em modelos alternativos e camundongos e identificação de microRNAs circulantes

Abstract

A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada por fungos do gênero Paracoccidioides e endêmica na América Latina. Três aspectos são de grande importância nessa doença: o desenvolvimento de antifúngicos e modelos alternativos para estudo dos mesmos e a busca de biomarcadores para o diagnóstico. O número de antifúngicos disponíveis é restrito, e problemas como efeitos adversos, interações medicamentosas e a ocorrência de isolados fúngicos resistentes são descritos. Neste contexto, a busca por novos compostos tem aumentado. Adicionalmente, modelos animais alternativos como Caenorhabditis elegans, zebrafish (Danio rerio) e Galleria mellonella são utilizados para o estudo de novos fármacos de forma simples e em grande escala. Neste trabalho, utilizou-se desses modelos para avaliação da eficácia antifúngica e toxicidade do ácido gálico e seus derivados ésteres de alquila (galatos). O composto com melhor atividade nesses modelos foi testado em camundongos. O galato de dodecila apresentou melhor eficácia e menor toxicidade no modelo C. elegans – C. albicans e menor efeito tóxico em embriões de zebrafish. Entretanto, em G. mellonella e camundongos infectados com Paracoccidioides, o composto não apresentou eficácia antifúngica, o que pode ser decorrente de sua baixa biodisponibilidade. Para resolver tal problema, os galatos foram associados a um sistema lipídico nanoestruturado. Tal associação foi benéfica, resultando em menor toxicidade em fibroblastos pulmonares e em zebrafish, bem como em maior eficácia em modelo murino. Outro aspecto deste estudo diz respeito à pesquisa de microRNAs para PCM. MicroRNAs são pequenos RNAs não-codificantes que desempenham funções em processos biológicos e doenças. Assim, com auxílio da qPCR-RT, oito microRNAs mostraram-se diferencialmente expressos no soro de pacientes com PCM crônica. Já em células pulmonares, distintos microRNAs foram observados de acordo com a espécie filogenética de Paracoccidioides sp. que as infectou. Os microRNAs encontrados parecem estar relacionados a processos de adesão, apoptose e resposta imune à infecção e podem servir como biomarcadores e ferramentas terapêuticas da doença.

Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the fungi of the genus Paracoccidioides, which is endemic in Latin America. Three aspects are of great importance in this disease: the development of new antifungals and the use of alternative models for their study and also, the search of biomarkers for diagnosis. The number of antifungal agents available is restricted, and problems such as adverse effects, drug interactions and the development of resistance are related to them. In this context, the search for new compounds has increased. In addition, alternative animal models such as Caenorhabditis elegans, zebrafish (Danio rerio) and Galleria mellonella have been used for the study of new drugs in a simple and large scale manner. In this work, these models were used to evaluate the antifungal efficacy and toxicity of gallic acid and its alkyl esters derivatives (gallates). The compound with the best activity in these models was tested in mice. Dodecyl gallate presented better efficacy and lower toxicity in the C. elegans - C. albicans model and lower toxic effect in zebrafish embryos. However, in G. mellonella and in mice infected with Paracoccidioides sp., the compound showed no antifungal efficacy, which may be explained due to its low bioavailability. To resolve such a problem, gallates were associated with a nanostructured lipid system. Such association was beneficial, resulting in lower toxicity in lung fibroblasts and zebrafish, as well as in greater efficacy in the murine model. Another aspect of this study concerns the investigation of microRNAs for PCM. MicroRNAs are small non-coding RNAs that perform functions in biological processes and diseases. Thus, with the aid of RT-qPCR, eight microRNAs were differentially expressed in the serum of patients with chronic PCM. In the lung cells, distinct microRNAs were observed according to a phylogenetic species of Paracoccidioides sp. that infected them. The microRNAs found in appear to be related to the processes of adhesion, apoptosis and immune response to the infection and can serve as biomarkers and therapeutic tools of the disease.