Correlation between virulence parameters and resistance to trivalent antimonial (SbIII) in clinical isolates of Leishmania (Viannia) braziliensis

Treatment with antimonials has several limitations, among them the progressive emergence of parasites resistant to these drugs. In this situation, recent evidence suggests that the parameters antimonial resistance and virulence may be correlated in Leishmania sp. have been published in the literature. In this context, this work aimed to investigate whether there is a correlation between virulence and resistance to trivalent antimonial (SbIII) from two clinical isolates of Leishmania (Viannia) braziliensis, named AF and JCTS. Promastigote forms of these parasites resistant to SbIII were selected, obtaining cultures with a resistance level corresponding to 14 and 13 times the wild-type IC50 (sensitive to SbIII) for the isolates AF and JCTS, respectively. When analyzing the stability of the phenotype of acquired resistance, it was verified that both clinical isolates presented an unstable profile, with progressive reversion of resistance after successive passages in drug absence. In morphological analysis, it was observed that two cultures resistant to SbIII presented higher amount of promastigote forms with metacyclic characteristics when compared to sensitive cultures. However, the growth in culture medium was similar for sensitive and resistant cultures of both clinical isolates. In stationary phase of growth, the percentage of serum that caused 50% of cellular lysis (EC50) of the AF culture sensitive to SbIII was 2.3%, whereas the corresponding drug resistant culture presented EC50 9.4%. Similarly, the sensitive and SbIII resistant JCTS cultures showed EC50 2.5% and 18.4%, respectively. Thus, cultures resistant to SbIII from both clinical isolates were more resistant to complement-mediated lysis than drug-sensitive cultures SbIII resistant cultures also showed greater in vitro virulence on murine macrophages when compared to the corresponding sensitive cultures. The infection rate determined for sensitive and resistant SbIII AF was 260 and 593. For sensitive and resistant SbIII JCTS was 115 and 207, respectively. In the model of infection in vivo in swiss mice, no significant virulence was evident in any culture of L. braziliensis. Thus, we conclude that there is a correlation between parameters of in vitro virulence and resistance to SbIII in L. braziliensis.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO tratamento com os antimoniais possui várias limitações, dentre elas o crescente surgimento de parasitos resistentes a estas drogas. Agravando esta situação, recentes evidências de que os parâmetros resistência a antimoniais e virulência possam estar correlacionados em Leishmania sp. têm sido publicadas na literatura. Dentro deste contexto, este trabalho objetivou investigar se existe correlação entre os parâmetros de virulência e resistência ao antimonial trivalente (SbIII) a partir de dois isolados clínicos de Leishmania (Viannia) braziliensis denominados AF e JCTS. Foram selecionadas formas promastigotas destes parasitos resistentes ao SbIII, obtendo-se culturas com um nível de resistência correspondente a 14 e 13 vezes a IC50 da cultura selvagem (sensível ao SbIII) para os isolados AF e JCTS, respectivamente. Ao analisar a estabilidade do fenótipo de resistência adquirido, verificou-se que ambos os isolados clínicos apresentaram um perfil instável, com progressiva reversão da resistência após sucessivos repiques na ausência da droga. Em análise morfológica, foi possível observar que as duas culturas resistentes ao SbIII apresentaram maior quantidade de formas promastigotas com características de metacíclicas quando comparado com as culturas sensíveis. Contudo, o perfil de crescimento em meio de cultivo foi semelhante para as culturas sensíveis e resistentes de ambos os isolados clínicos. Em fase estacionária de crescimento, a porcentagem de soro que causou 50% de lise celular (EC50) da cultura AF sensível ao SbIII foi de 2,3%, enquanto que a correspondente cultura resistente à droga apresentou EC50 de 9,4%. De modo semelhante, as culturas JCTS sensível e resistente ao SbIII apresentaram EC50 de 2,5% e 18,4%, respectivamente. Assim, as culturas resistentes ao SbIII, de ambos os isolados clínicos, foram mais resistentes à lise mediada pelo sistema complemento do que as culturas sensíveis à droga. As culturas resistentes ao SbIII também apresentaram maior virulência in vitro sobre macrófagos murinos quando comparadas às correspondentes culturas sensíveis. O índice de infecção determinado para AF sensível e resistente ao SbIII foi de 260 e 593. Para JCTS sensível e resistente ao SbIII foi de 115 e 207, respectivamente. No modelo de infecção in vivo em camundongos suíços não foi evidenciada virulência significativa em nenhuma das culturas de L. braziliensis. Dessa forma, conclui-se que há uma correlação entre parâmetros de virulência in vitro e resistência ao SbIII em L. braziliensis