Atividade anti-Mycobacterium tuberculosis de lapachol e ß-lapachona em combinação com fármacos antituberculose e N-acetilcisteína em ph ácido

Abstract

Resumo: O tratamento da tuberculose (TB) resistente a múltiplos fármacos (MDR) é um desafio a ser vencido. O aumento do número de isolados resistentes associado a sérios efeitos colaterais levam à busca por substâncias que possuam atividade anti-TB, que tornem o tratamento menos tóxico, e que também atuem no ambiente ácido promovido pela infecção do bacilo. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar (a) a concentração inibitória (CIM) e bactericida mínima (CBM) de lapachol e ?-lapachona contra cepa de referência H37Rv e isolados clínicos de M. tuberculosis em pH ácido e neutro, (b) o efeito de combinações de lapachol e ?-lapachona com N-acetilcisteína (NAC) e fármacos padrão utilizados no tratamento da TB (c) a citotoxicidade de lapachol e ?-lapachona isoladamente e em associação com NAC em células VERO, macrófagos J774.A1 e HeLa e (d) o efeito destas substâncias sobre a morfologia do bacilo. As técnicas, resazurin microtiter assay plate (REMA), resazurin drugs combination microtiter assay (REDCA), brometo de 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio (MTT) e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas para realizar as investigações mencionadas. O resultado desta pesquisa está apresentado no manuscrito "Anti-Mycobacterium tuberculosis activities of lapachol, ?-lapachone in combination with other drugs in acidic pH". A CIM do lapachol foi menor em pH ácido (7,8 ?g/mL) que em pH normal (31,25 ?g/mL) contra H37Rv. Lapachol e ?-lapachona mostraram CIM contra todos isolados clínicos MDR similares aos da cepa padrão H37Rv nas duas condições de pH. As combinações de lapachol e ?-lapachona com os fármacos de primeira linha para tratamento de TB demonstraram efeito aditivo, entretanto a associação ?-lapachona + NAC revelou sinergismo contra M. tuberculosis H37Rv, mas não melhorou a citotoxicidade da ?-lapachona contra as células testadas. O índice de seletividade (IS) do lapachol foi melhor ao considerar sua atividade em pH ácido e sua associação com NAC. Lapachol e ?-lapachona produziram mudanças morfológicas em M. tuberculosis H37Rv em pH ácido e neutro, respectivamente. Lapachol mostrou ser uma substância com atividade promissora anti-TB contra isolados clínicos MDR em pH ácido, especialmente quando associado com NAC

Abstract: The treatment of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) is a challenge to be overcome. The increase of resistant isolates associated with serious side effects leads to the search for substances that have anti-TB activity, which make treatment less toxic, and also act in the acid environment promoted by the infection of the bacillus. In this sense, the aim of this study was to evaluate (a) the minimum inhibitory (MIC) and bactericidal concentration (MBC) of lapachol and ?-lapachone against a reference strain H37Rv and clinical isolates of M. tuberculosis at neutral and acid pH, (b) the effect of combinations of lapachol and ?-lapachone with N-acetylcysteine (NAC) and standard TB drugs, (c) the cytotoxicity alone and in association with NAC in VERO, macrophages J774.A1 and HeLa cells and (d) the effect of these compounds on bacillus morphology. The resazurin microtiter assay plate (REMA), resazurin drugs combination microtiter assay (REDCA), 3-(4,5-dimethyl thiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) and scanning electron microscopy techniques were used to carry out the mentioned investigations. The result of this research is presented in the manuscript "Anti-Mycobacterium tuberculosis activities of lapachol and ?-lapachone in combination with other drugs in acidic pH". The MIC and MBC of lapachol was better at acid pH (7.8 and 62.5?g/mL, respectively) than in normal pH (31.25 and 250 ?g/mL, respectively). Both compounds showed activity close to against all MDR clinical isolates compared to the reference strain at acid and normal pH conditions. The combinations of lapachol and ?-lapachone with the first-line TB drugs have an additive effect, and the ?-lapachone+NAC association revealed synergism against H37Rv, but did not improve the cytotoxicity. The selectivity index of lapachol was improved by its activity at acid pH and by the association with NAC. Lapachol and ?-lapachone produced cell morphological changes in M. tuberculosis H37Rv. Lapachol showed to be a compound with promising anti-TB activity against MDR clinical isolates in acid pH, especially when it is associated with NAC. NAC