Inhibition of poly(ADP-ribose)polymerase from Trypanosoma cruzi: a possible therapeutic approach?

SALOMÉ VILCHEZ LARREA; MARIANA SCHLESINGER; MOHIT NARWAL; MIRTHA M. FLAWIÁ; LARI LEHTIÖ; SILVIA H. FERNÁNDEZ VILLAMIL

Mar del Plata

Congreso; IX Congreso Argentino de Protozoología y Enfermedades Parasitarias; 2011

Sociedad Argentina de Protozoología

A diferencia de los humanos, Trypanosoma cruzi, el agente causal de la tripanosomosis americana, cuenta con solo una PARP (TcPARP), la cual es activada in vivo en presencia de daño genómico. Utilizando PARP recombinante expresada en un sistema bacteriano y purificada, se optimizaron las condiciones de actividad y se realizó una caracterización bioquímica de la proteína TcPARP in vitro. En congruencia con resultados obtenidos para otras PARPs, TcPARP demuestra ser activa en forma de dímero y, a pesar de no presentar dominios e unión al ADN caracterizados, también es activada en presencia de ADN mellado. Por otro lado, TcPARP en inhibida por varios cationes divalentes, incluyendo el Mg2+, ion que actúa como co-factor necesario para la actividad de la mayor parte de las PARPs caracterizadas. Un panel conformado por 32 compuestos con demostrada capacidad inhibitoria sobre la actividad de la enzima humana (hPARP-1) fue evaluado sobre la actividad de TcPARP. Si bien algunos fueron incapaces de inhibir la actividad enzimática incluso a concentraciones de 10 mM, la mayor parte de los inhibidores del panel fueron efectivos in vitro. Los inhibidores más potentes encontrados dentro de este panel fueron Olaparib y EB-47, este último demostrando una efectividad 10 veces superior sobre TcPARP en comparación con hPARP-1. Aquellos inhibidores que demostraron mayor capacidad inhibitoria in vitro fueron evaluados sobre la actividad de TcPARP in vivo. Si bien la mayor parte de los compuestos lograron disminuir notoriamente la actividad de TcPARP, EB-47 y 4-ANI fueron incapaces de impedir la formación de polímeros de ADP-ribosa en epimastigotes, probablemente debido a la imposibilidad de atravesar la membrana celular. Finalmente, se evaluó el impacto de los inhibidores de PARP sobre el crecimiento in vitro de epimastigotes de T. cruzi, demostrando que la mayor parte de los compuesto impactan negativamente sobre la tasa de crecimiento de los parásitos en cultivo, incluso cuando se utilizan en concentraciones del orden nanomolar. El inhibidor Olaparib mostró una efectividad tripanocida superior a la de compuestos como el Nifurtimox, la droga actualmente utilizada para el tratamiento de la tripanosomosis americana, y la b-lapachona, la cual, junto con sus derivados, han sido propuestos recientemente como posibles agentes terapéuticos.