Activity of antimicrobial peptides against clinically relevant pathogenic protozoa : search for new compounds for trichomoniasis

A tricomoníase é a infecção sexualmente transmissível não-viral mais comum no mundo e seu agente etiológico é o protozoário Trichomonas vaginalis. Cerca de 70% dos indivíduos infectados pelo parasito são assintomáticos, tornando a doença subdiagnosticada e de alta disseminação. Estudos já demonstraram correlação entre T. vaginalis e aumento do risco de câncer de colo do útero e de próstata, além da predisposição à aquisição e transmissão do vírus HIV. O tratamento é realizado com fármacos da classe dos 5-nitroimidazóis, porém já foram reportados casos de resistência a esses medicamentos (2,5%-10%). Peptídeos antimicrobianos são moléculas de proteína produzidas por diversos organismos, cuja função é proteger seu hospedeiro contra patógenos. Já foi demonstrado que a maioria possui mecanismo de ação em membranas celulares através de interações eletrostáticas, o que os torna moléculas com baixa probabilidade de gerar resistência e, portanto, com potencial para o uso contra microrganismos. Baseado nisso, neste estudo fizemos uma triagem de 40 peptídeos sintéticos inspirados na natureza contra T. vaginalis. Três peptídeos, FB5, FB7 e FB8 mostraram atividade potente e seletiva contra o isolado da American Type Culture Collection (ATCC30236), com IC50 de 0,65 uM, 1,5 uM e 0,6 uM, respectivamente. O ensaio de citotoxicidade in vitro utilizando linhagem de células epiteliais vaginais humanas (HMVII) revelou baixo efeito citotóxico dos três peptídeos, bem como o teste de hemólise com eritrócitos humanos. O peptídeo FB5 foi o mais promissor, portanto foi escolhido para os experimentos subsequentes e apresentou sinergismo com o metronidazol e secnidazol. FB5 não induziu a produção de espécies reativas de oxigênio nos trofozoítos, sugerindo que o mecanismo de ação não está relacionado a via REDOX. Resultados preliminares do ensaio de exposição à fosfatidilserina mostraram que o FB5 induziu necrose e apoptose tardia, o que requer uma investigação mais aprofundada. Devido ao aumento crescente da resistência e às falhas terapêuticas no tratamento da tricomoníase, os resultados apresentam os peptídeos antimicrobianos como uma alternativa a ser investigada.Trichomoniasis is the most common non viral sexually transmitted infection in the world and its etiological agent is the protozoan Trichomonas vaginalis. About 70% of individuals infected by the parasite do not have symptoms, which makes it an underdiagnosed and highly disseminated disease. In addition, studies have already demonstrated a correlation between T. vaginalis and an increased risk of cervical and prostate cancer, in addition to a predisposition to acquiring and transmitting the HIV virus. Its treatment is carried out using drugs of the 5 nitroimidazole class, however, cases of parasite resistance to these drugs have already been reported ( 10%). Antimicrobial peptides are protein molecules produced by many organisms, whose function is to protect them host against pathogens. It has been shown that the majority have a mechanism of action on cell membranes through electrostatic interactions, which makes them molecules with a low probability of generating resistance and, therefore, with great potential for use against microorganisms. Based on that, in this study we screened 40 synthetic peptides inspired by nature against the protozoan T. vaginalis Three molecules, FB5, FB7 and FB8 showed potent and selective activity against the American Type Culture Collection ( isolate, with IC50 of 0.65 uM, 1.5 uM and 0.6 uM, respectively. The in vitro cytotoxicity assay using the human vaginal epithelial cells ( revealed low cytotoxic effect of three peptides. In addition, in the hemolysis test, the three peptides were not hemolytic. The r esults showed the FB5 peptide as the most promising, so it was chosen for subsequent experiments, where it showed synergism with metronidazole and secnidazole. Moreover, FB5 did not induce the production of reactive oxygen species by trophozoites, suggesti ng the mechanism of action not related to REDOX pathway Preliminary results on phosphatidylserine exposition assay showed that FB5 induced necrosis and late apoptosis cell death types, which needs further investigation using electron microscopy Due to th e increasing resistance and the failures in the treatment of trichomoniasis, the results show antimicrobial peptides as a n alternative to be further studied