Przełom w leczeniu choroby Chagasa: terapia skojarzona Bz i PTX

Czy połączenie terapii etiologicznej i immunoregulacyjnej to przełom w leczeniu choroby Chagasa?

Badanie kohortowe przeprowadzone na myszach C57BL/6 zakażonych pasożytem Trypanosoma cruzi (szczep kolumbijski) wykazało skuteczność terapii skojarzonej benznidazolem (Bz) i pentoksyfiliną (PTX) w leczeniu zaburzeń behawioralnych i poznawczych w przewlekłej chorobie Chagasa.

Populację badaną stanowiły samice myszy C57BL/6 zakażone 100 formami krwi trypomastigotów T. cruzi. Zwierzęta zostały podzielone na grupy otrzymujące: placebo, monoterapię Bz, monoterapię PTX lub terapię skojarzoną Bz+PTX, podawane codziennie przez 30 dni, począwszy od 120 dnia po zakażeniu, kiedy większość zaburzeń behawioralnych i poznawczych jest już obecna. Badanie przeprowadzono zgodnie z wytycznymi Komisji Etycznej ds. Zwierząt Instytutu Oswaldo Cruz/Fiocruz (licencje L-006/2018, L-002/2023-A2) i brazylijskim prawem federalnym 11.794.

Czy terapia skojarzona reorganizuje zmiany neurochemiczne?

Badanie wykazało, że przewlekłe zakażenie T. cruzi prowadzi do złożonych zmian w ośrodkowym układzie nerwowym, obejmujących zaburzenia behawioralne (utrata wrodzonych zachowań kompulsywnych, lęk, zachowania przypominające depresję) oraz poznawcze (upośledzenie rozpoznawania obiektów, pamięci przestrzennej i awersyjnej). Zmiany te były powiązane z określonymi zaburzeniami neurochemicznymi, takimi jak zwiększone stężenie neuroprzekaźników GABA i glutaminianu w korze mózgowej, podwyższone markery stresu oksydacyjnego (TBARS) w korze mózgowej i hipokampie oraz zmniejszona ekspresja czynnika neurotroficznego BDNF. Równolegle obserwowano systemowy profil zapalny z podwyższonymi poziomami tlenku azotu (NO) i czynnika martwicy nowotworu (TNF) w surowicy.

Wszystkie zastosowane schematy terapeutyczne (Bz, PTX, Bz+PTX) wykazały korzystny wpływ na kontrolę pasożytów w mózgu oraz poprawę zaburzeń behawioralnych i poznawczych. Bz podawano w dawce 25 mg/kg/dzień drogą doustną, natomiast PTX w dawce 20 mg/kg/dzień drogą dootrzewnową. Szczyt parazytemii zaobserwowano w 42 dniu po zakażeniu, a kontrola pasożytów była skuteczna, z utrzymującą się niską lub przerywaną parazytemią w fazie przewlekłej (120 i 150 dni po zakażeniu).

Terapia Bz+PTX okazała się najskuteczniejsza w modulowaniu zarówno neurochemicznych, jak i systemowych parametrów zapalnych. Bz skutecznie zmniejszał obciążenie pasożytami, podczas gdy PTX regulował poziomy neuroprzekaźników. Interesującym odkryciem było to, że PTX, mimo braku wpływu na parazytemię, zmniejszał obciążenie pasożytami w korze mózgowej i hipokampie, co może wynikać z jego skuteczności w redukcji ekspresji receptora TNF1 na komórkach gleju.

Czy testy behawioralne i poznawcze potwierdzają postępy w leczeniu?

W testach behawioralnych, w porównaniu z grupą kontrolną, myszy zakażone otrzymujące placebo wykazywały zmniejszoną zdolność do zakopywania awersyjnych materiałów (test zakopywania kulek), zmniejszoną liczbę wejść i czas spędzany w otwartych ramionach labiryntu (test EPMT), oraz zwiększony czas bezruchu (test TST), wskazujące odpowiednio na utratę wrodzonego zachowania kompulsywnego, lęk i zachowanie depresyjne. Wszystkie trzy schematy terapeutyczne poprawiły te zaburzenia, przy czym terapia Bz+PTX całkowicie zniwelowała utratę wrodzonego zachowania kompulsywnego i przywróciła czas spędzany w otwartych ramionach labiryntu.

W testach poznawczych, zakażone myszy otrzymujące placebo wykazywały deficyt rozpoznawania obiektów (NORT), zaburzoną pamięć przestrzenną (OFT2) oraz zmniejszoną latencję w sesjach treningu i testu pamięci awersyjnej (ASET). Wszystkie trzy schematy terapeutyczne hamowały te zaburzenia, przy czym terapia Bz całkowicie znosiła zaburzenia pamięci przestrzennej, podczas gdy terapie PTX i Bz+PTX częściowo poprawiały tę funkcję.

Czy modyfikacje neurochemiczne i kinetyczne wspierają efektywność terapii?

Na poziomie neurochemicznym, terapie PTX i Bz+PTX, ale nie monoterapia Bz, zmniejszały stężenie GABA i glutaminianu w korze mózgowej zakażonych myszy. Wszystkie trzy schematy terapeutyczne częściowo przywracały ekspresję BDNF w korze mózgowej oraz zmniejszały poziomy TBARS w korze mózgowej i hipokampie, co wskazuje na redukcję stresu oksydacyjnego.

Badanie kinetyczne wykazało szczyt stężenia NO w surowicy zbiegający się z parazytemią (42 dni po zakażeniu). Po kontroli parazytemii poziomy NO zostały zmniejszone (90 dni po zakażeniu), ale w miarę postępu zakażenia poziomy NO w surowicy ponownie wzrosły (120 i 150 dni po zakażeniu), niezależnie od poziomów parazytemii. Terapia PTX nie wpływała na poziomy NO, ale leczenie Bz, a zwłaszcza terapia Bz+PTX, zmniejszały stężenie NO w surowicy przewlekle zakażonych myszy. Wszystkie trzy schematy terapeutyczne równomiernie wpływały na poziomy TNF w surowicy w porównaniu z podawaniem placebo.

Czy analiza wieloczynnikowa otwiera nowe perspektywy terapeutyczne?

Analiza wieloczynnikowa wykazała silne korelacje między obciążeniem pasożytami, stresem oksydacyjnym, poziomami neuroprzekaźników, markerami zapalnymi a zaburzeniami behawioralnymi i poznawczymi. Analiza składowych głównych (PCA) ujawniła, że myszy leczone kombinacją Bz+PTX wykazywały profil najbardziej zbliżony do niezakażonych kontroli.

Dodatkowo, analiza transkryptomiczna ujawniła, że terapia Bz+PTX przywracała ekspresję kluczowych mikroRNA (miRNA) związanych ze szlakami neurozapalnymi i neurodegeneracyjnymi, w tym miR-146a-5p, miR-21-5p i miR-132-3p, które regulują geny związane z zapaleniem OUN i zaburzeniami psychologicznymi. Wśród zmienionych miRNA, miR-146a-5p okazało się kluczowym miRNA w szlakach “Zapalenia ośrodkowego układu nerwowego” i “Zaburzeń psychologicznych”, bezpośrednio celując w cytokiny i chemokiny, cząsteczki zaangażowane w zaburzenia neurodegeneracyjne.

Badanie to dostarcza przekonujących dowodów na to, że połączenie leczenia etiologicznego (Bz) z immunoregulacyjnym (PTX) może być skuteczną strategią terapeutyczną w leczeniu zaburzeń behawioralnych i poznawczych w przewlekłej chorobie Chagasa. Wyniki sugerują, że takie podejście może mieć również potencjalne zastosowanie w innych schorzeniach neurozapalnych i neurodegeneracyjnych.

Podsumowanie

Badanie przeprowadzone na myszach zakażonych pasożytem Trypanosoma cruzi wykazało, że terapia skojarzona benznidazolem i pentoksyfiliną stanowi skuteczną strategię w leczeniu zaburzeń neurologicznych w przewlekłej chorobie Chagasa. Przewlekłe zakażenie prowadzi do kompleksowych zmian w ośrodkowym układzie nerwowym, obejmujących zaburzenia behawioralne takie jak utrata wrodzonych zachowań kompulsywnych, lęk i objawy depresyjne, oraz deficyty poznawcze dotyczące rozpoznawania obiektów i pamięci przestrzennej. Zmiany te były związane z zaburzeniami neurochemicznymi, w tym podwyższonym stężeniem neuroprzekaźników GABA i glutaminianu, zwiększonymi markerami stresu oksydacyjnego oraz zmniejszoną ekspresją czynnika neurotroficznego BDNF. Wszystkie zastosowane schematy terapeutyczne wykazały korzystny wpływ na kontrolę pasożytów i poprawę funkcji neurologicznych, jednak terapia skojarzona okazała się najskuteczniejsza w modulowaniu parametrów neurochemicznych i systemowych markerów zapalnych. Benznidazol skutecznie redukował obciążenie pasożytami, podczas gdy pentoksyfilina regulowała poziomy neuroprzekaźników i zmniejszała ekspresję receptora TNF1 na komórkach gleju. Analiza wieloczynnikowa wykazała, że myszy otrzymujące terapię skojarzoną wykazywały profil najbardziej zbliżony do zdrowych zwierząt kontrolnych. Dodatkowo analiza transkryptomiczna ujawniła, że kombinacja leków przywracała ekspresję kluczowych mikroRNA związanych ze szlakami neurozapalnymi i neurodegeneracyjnymi. Wyniki sugerują, że połączenie leczenia etiologicznego z immunoregulacyjnym może stanowić przełomową strategię nie tylko w chorobie Chagasa, ale potencjalnie również w innych schorzeniach neurozapalnych i neurodegeneracyjnych.