Influência da pentoxifilina sobre a infecção murina por Plasmodium berghei ANKA em modelos susceptíveis ou não à malária cerebral

Abstract

A malária é um dos problemas mais importantes de saúde pública mundial, devido sua grande morbi-mortalidade e sua ampla distribuição geográfica. As manifestações clínico-patológicas observadas na malária decorrem da hiperativação do sistema imunitário com produção aumentada de citocinas, particularmente do FNT, que participa da ativação do sistema imunitário e da defesa antiplasmódio, mas por outro lado, está envolvido nos mecanismos imunopatogênicos. A pentoxifilina é um inibidor da via de sinalização e transcrição do NF-􀈛B que promove a transcrição de vários componentes da resposta imune, inclusive do FNT, podendo modular algumas funções do sistema imunitário. Este trabalho avaliou a influência da pentoxifilina sobre a evolução da malária e sobre as funções dos macrófagos em camundongos susceptíveis ou não à malária cerebral. Foram estudados camundongos Balb/C e CBA infectados com 106 eritrócitos parasitados por Plasmodium berghei ANKA, tratados a partir do terceiro dia de infecção com 8 mg/kg/dia de pentoxifilina ou com NaCl 0,9%. Outros dois grupos não infectados foram tratados com 8 mg/kg/dia de pentoxifilina ou com NaCl 0,9%. No oitavo dia de infecção, o sangue foi obtido para a determinação do FNT e os macrófagos foram recuperados da cavidade peritoneal para avaliação, in vitro, das funções imunológicas. A capacidade fagocitária dos macrófagos peritoneais foi avaliada pelo teste de fagocitose em placa sendo determinado o índice fagocitário. A produção de óxido nítrico foi determinada pela reação de Griess. O peróxido de hidrogênio foi determinado pelo teste de oxidação do vermelho de fenol na presença de peroxidase. O FNT foi avaliado no soro e nos sobrenadantes das culturas dos macrófagos pelo teste imunoenzimático. Foi avaliada também a influência da pentoxifilina sobre a parasitemia, o hematócrito, o peso e a mortalidade. O tratamento com 8 mg/Kg/dia de pentoxifilina aumentou em um dia o início da morte e em três dias a sobrevida dos camundongos Balb/C e retardou a parasitemia em quinze dias em relação aos animais não tratados. Nos camundongos CBA, a pentoxifilina não alterou a parasitemia nem influenciou o início da morte, porém, aumentou em treze dias a sobrevida dos animais. Enquanto, os camundongos Balb/C infectados e tratados morreram a partir do décimo segundo dia com parasitemia de 52,4%, anemia com hematócrito de 12,2% e menor perda de peso; os camundongos CBA morreram a partir do oitavo dia com uma parasitemia de 7,3% e hematócrito de 43%, entretanto a pentoxifilina não influenciou a evolução do peso. Foi observado que o tratamento com a pentoxifilina estimulou o aumento da capacidade fagocitária dos macrófagos peritoneais dos camundongos Balb/C, por meio dos receptores para opsoninas, mas não alterou a fagocitose nos camundongos CBA. Observamos também que a produção de FNT é maior no sobrenadante das culturas de macrófagos peritoneais do que no soro e que a produção basal de FNT é maior nos camundongos Balb/C infectados e tratados do que nos camundongos CBA infectados e tratados. Observamos ainda que a pentoxifilina não alterou a produção de peróxido de hidrogênio pelos macrófagos peritoneais dos camundongos Balb/C e CBA infectados com Plasmodium berghei ANKA. Apesar do tratamento com pentoxifilina não ter alterado a produção basal ou estimulada de óxido nítrico nos camundongos Balb/C, a droga promoveu um aumento significante da produção basal de óxido nítrico nos camundongos CBA infectados pelo Plasmodium berghei ANKA. Nossos dados sugerem que as duas cepas de camundongos apresentam mecanismos imunopatogênicos diferentes e que a hiperativação do sistema imunitário que ocorre nas formas graves da malária está relacionado provavelmente com as características genéticas do indivíduo, que determinarão o tipo de evolução da doença. Demonstram também que a pentoxifilina não interferiu de modo significante na resposta do sistema imunitário envolvida na imunopatogenia nos camundongos Balb/C, não susceptíveis a forma cerebral da malária, melhorando inclusive alguns aspectos evolutivos da doença como a sobrevida e o retardo da parasitemia. Sugerem, portanto, que a utilização da pentoxifilina como terapêutica complementar às drogas antiplasmodiais, na dose de 8mg/kg/dia, antes das manifestações clínicas de gravidade, deve ser avaliada em seres humanos, com o objetivo de diminuir a grande morbidade e mortalidade da malária. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Malaria has global importance in health care due to its high prevalence, worldwide geographic distribution and high morbidity and mortality. The pathophysiology and clinical manifestations of the disease are manly caused by hiperactivation of immune system with high production of cytokines, mainly TNF, which may modulate several functions of the immune system. Furthermore, TNF is involved in anti-plasmodial defense. However, this cytokine may also participate in malaria immunopathology. Pentoxifylline is a phosphodiesterase inhibitor that has suppressive effect on TNF production by probably acting on NF-κB signaling pathway. It has been shown that this drug can modulate many functions of the immune system. This work aimed to evaluate the influence of pentoxifylline on malaria outcome and on macrophage functions of susceptible (CBA) and not susceptible (Balb/C) mice to cerebral malaria. The Balb/C and CBA mice were injected with 106 Plasmodium berghei ANKA infected-erythrocytes, and after three days mice were treated with 8mg/Kg/day of pentoxifylline or NaCl 0,9%. Two other not infected groups were treated the same way. On the eightieth day after infection, blood was collected and macrophages were obtained from peritoneal cavity to assess, in vitro, immunological functions. Phagocytosis was evaluated by phagocytic index. Nitric oxide production was evaluated by Griess reaction. Hydrogen peroxide production was evaluated by phenol red oxidation. TNF production was assessed in serum and supernatant of peritoneal macrophage cultures by immunoassay test. Influence of pentoxifylline on parasitemia, hematocrit, body weight and mortality were assessed. Pentoxifylline increased in one day the beginning of death and in three days the survival time and delayed the increase of parasitemia in fifteen days in the Balb/C mice. Pentoxifylline did not influence parasitemia and neither influenced the beginning of death of the CBA mice. However, this drug increased thirteen days the survival time of these animals. While, infected-treated Balb/C mice began to die on twelfth day post-infection with 52,4% of parasitemia, 12,2% of hematocrit and less weight body loss, infected-treated CBA mice began to die on eighties day postinfection with 7,3% of parasitemia and 43% of hematocrit. Although pentoxifylline enhanced the phagocytic capacity of the Balb/C peritoneal macrophages by opsoninreceptors, it did not influence the phagocytosis of the CBA mice in both groups. TNF production by peritoneal macrophages was higher than TNF serum levels. Furthermore, the production of TNF by the infected-treated Balb/C group was higher than that produced by CBA group. Pentoxifylline did not influence hydrogen peroxide and nitric oxide production by macrophages of both CBA and Balb/C mice, except for Plasmodium berghei ANKA infected-treated CBA mice, in which the treatment increased the production of this cytokine. Our findings suggest that both CBA and Balb/c mice show different immunopathological mechanisms and that the hiperactivation of immune system seems to be related to individual genetic features, which may determinate the malaria outcome. Moreover, pentoxifylline therapy did not influence the disease outcome and immune response of mice not susceptible to cerebral malaria (Balb/C), but it improved some features of the disease, such as survival and parasitemia. Our data suggest that pentoxifylline associated to antiplasmodial therapy, before clinical manifestations of severity of the disease, should be evaluated to reduce the morbidity and mortality of severe human malaria.