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Title: Influência da doença de Chagas na farmacocinética do Benznidazol no modelo cão.
Authors: Bandeira, Lorena Cera
metadata.dc.contributor.advisor: Carneiro, Cláudia Martins
Pinto, Leonardo Santos Ribeiro
Keywords: Doença de Chagas
Farmacocinética
Cães
Issue Date: 2022
metadata.dc.contributor.referee: Carneiro, Cláudia Martins
Pinto, Leonardo Santos Ribeiro
Diniz, Andrea
Moreira, Fernanda de Lima
Veloso, Vanja Maria
Jeremias, Wander de Jesus
Citation: BANDEIRA, Lorena Cera. Influência da doença de Chagas na farmacocinética do Benznidazol no modelo cão. 2022. 103 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.
Abstract: A alta variabilidade na eficácia e na segurança da quimioterapia anti-chagásica envolvendo o benznidazol (BNZ) pode ser devido às alterações farmacocinéticas. Tais alterações podem ser ocasionadas pela inibição de enzimas de metabolismo e transportadores de membranas devido ao aumento de mediadores do processo inflamatório na doença de Chagas. O presente estudo avaliou o impacto das infecções experimentais aguda e crônica pela cepa Be-78 do T. cruzi na farmacocinética do BNZ no modelo cão. Foram investigados 19 cães (n= 10 cães com infecção aguda; n= 9 cães com infecção crônica), SRD, com idade entre 04-10 meses e peso entre 20-35 kg. Os cães de ambas as fases da infecção foram divididos em dois grupos, sendo o Grupo I (infectado não tratado) e Grupo II (infectado e tratado). O estudo foi divido em 4 ocasiões. Na Ocasião 1 (antes da infecção) foi realizada coleta de sangue para análise de perfil das citocinas IL-6, IFN-γ, IL-10 e TNF-α por meio de ensaio de ELISA. Na Ocasião 2 (após a infecção, antes do início do tratamento) foi coletado sangue para análise de citocinas e carga parasitária por meio de qPCR. Na Ocasião 3 (após 10, 30, 40 e 60 dias de dose múltipla oral 3,5mg/Kg/12h de BNZ) foi realizada coleta seriada de sangue no intervalo de dose de 12h para análise farmacocinética para o Grupo II; e coleta de sangue para análise de citocinas e carga parasitária para os Grupos I e II. Na Ocasião 4 (após 30 dias do término do tratamento) foi coletado sangue para análise de citocinas e carga parasitária. O BNZ nas amostras de soro foi quantificado por CLAE-DAD. O método bioanalítico validado seguindo o guia da ANVISA, apresentou ausência de efeitos matriz e residual; limites de quantificação, estabilidade, precisão e exatidão compatíveis para a análise do BNZ em soro. Os parâmetros farmacocinéticos do BNZ, obtidos a partir de um modelo não compartimental, foram similares entre os momentos de coleta seriada na Ocasião 3 na fase aguda e também na fase crônica da infecção. O perfil farmacocinético do BNZ obtido em cães na fase aguda da doença é semelhante ao observado em cães sadios (dados históricos do nosso grupo de pesquisa). Por outro lado, foi observado que a infecção crônica aumenta os valores de Cmax (9,70 vs 17,97), Css (7,70 vs 12,56) e AUC0-12 (90,39 vs 150,76), e ainda reduz Vdss (17,34 vs 9,20) e CLss (0,84 vs 0,56) quando comparados com o grupo de cães sadios. Em relação a fase aguda, a fase crônica também eleva os valores de Cmax (10,55 vs 17,97), Css (7,08 vs 12,56), Cmin (4,32 vs 8,25) e AUC0-12 (84,98 vs 150,76) e reduz Vdss (13,92 vs 9,20) e CLss (0,99 vs 0,56). Os mediadores inflamatórios IFN-γ, IL-10, TNF-α e IL-6 estão aumentados nas fases aguda e crônica da doença, sendo a IL-6 a citocina produzida em maior quantidade e a única com aumento significativo (em até 7 vezes) de suas concentrações séricas nos cães da fase crônica em relação à fase aguda, mesmo quando o tratamento com o BNZ é administrado. Nos grupos I e II da fase aguda é observada uma elevada carga parasitária na Ocasião 2 que é reduzida significativamente nas Ocasiões 3 e 4. Nos grupos I e II da fase crônica observa-se uma baixa carga parasitária nas Ocasiões 2 e 3, e um aumento significativo da carga parasitária na Ocasião 4. Portanto, a infecção crônica experimental pela cepa Berenice-78 do T. cruzi altera significativamente a farmacocinética do BNZ em cães, provavelmente pela inibição do transporte de membrana glicoproteína-P (P-gp) causada pelo aumento da citocina pró-inflamatória IL-6.
metadata.dc.description.abstracten: The high variability in efficacy and safety of anti-chagasic chemotherapy involving benznidazole (BNZ) may be due to pharmacokinetic changes. Such alterations can be caused by the inhibition of metabolism enzymes and membrane transporters due to the increase in mediators of the inflammatory process of Chagas disease. The present study evaluated the impact of experimental acute and chronic infections by the Be-78 strain of T. cruzi on the pharmacokinetics of BNZ in the dog model. Nineteen dogs (n=10 dogs with acute infection; n=9 dogs with chronic infection), SRD, aged between 04-10 months and weight between 20-35 kg were investigated. Dogs in both stages of infection were divided into two groups, Group I (infected and untreated) and Group II (infected and treated). The study was divided into 4 occasions. On Occasion 1 (before infection), blood was collected for analysis of the profile of cytokines IL-6, IFN-γ, IL-10 and TNF-α by means of an ELISA assay. On Occasion 2 (after infection, before starting treatment) blood was collected for analysis of cytokines and parasite load by qPCR. On Occasion 3 (after 10, 30, 40 and 60 days of oral multiple dose 3.5mg/Kg/12h of BNZ) serial blood collection was performed in the 12h dose interval for pharmacokinetic analysis for Group II; and blood collection for analysis of cytokines and parasite load for Groups I and II. On Occasion 4 (30 days after the end of treatment) blood was collected for analysis of cytokines and parasite load. BNZ in serum samples was quantified by HPLC-DAD. The validated bioanalytical method following the ANVISA guide, showed no matrix and residual effects; limits of quantification, stability, precision and accuracy compatible for the analysis of BNZ in serum. BNZ pharmacokinetic parameters, obtained from a non- compartmental model, were similar between the serial collection times on Occasion 3 in the acute phase and also in the chronic phase of the infection. The pharmacokinetic profile of BNZ obtained in dogs in the acute phase of the disease is similar to that observed in healthy dogs (historical data from our research group). On the other hand, chronic infection was observed to increase Cmax (9.70 vs 17.97), Css (7.70 vs 12.56) and AUC0- 12 (90.39 vs 150.76) values, and still reduces Vdss (17.34 vs 9.20) and CLss (0.84 vs 0.56) when compared to the group of healthy dogs. Regarding the acute phase, the chronic phase also increases the values of Cmax (10.55 vs 17.97), Css (7.08 vs 12.56), Cmin (4.32 vs 8.25) and AUC0-12 (84.98 vs 150.76) and reduces Vdss (13.92 vs 9.20) and CLss (0.99 vs 0.56). The inflammatory mediators IFN-γ, IL-10, TNF-α and IL-6 are increased in the acute and chronic phases of the disease, with IL-6 being the cytokine produced in greater quantity and the only one with a significant increase (up to 7 times) of their serum concentrations in dogs in the chronic phase compared to the acute phase, even when treatment with BNZ is administered. In groups I and II of the acute phase, a high parasite load is observed on Occasion 2, which is significantly reduced on Occasions 3 and 4. In groups I and II of the chronic phase, a low parasite load is observed on Occasions 2 and 3, and a significant increase in parasite load on Occasion 4. Therefore, experimental chronic infection with the Berenice-78 strain of T. cruzi significantly alters the pharmacokinetics of BNZ in dogs, probably by inhibiting P-glycoprotein (P-gp) membrane transport caused by increase in the pro-inflammatory cytokine IL-6.
Description: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16125
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