A atovaquona afeta o ciclo do ácido tricarboxílico, a oxidação de ácidos graxos e o catabolismo de proteínas de Toxoplasma gondii

Abstract

Toxoplasmosis is a highly prevalent infection and a public health problem. Atovaquone is a potential drug for treatment, but it is not yet part of the current treatment protocols. This study aimed to evaluate, in vitro, the concentrations of organic metabolites from the tricarboxylic acid cycle (TCA), fatty acid catabolism, and protein catabolism to assess the metabolism of tachyzoites of the RH and ME49 strains of Toxoplasma gondiiand their response after exposure to atovaquone. The parasite was grown in macrophage culture and exposed to atovaquone (10 nM, 50 nM, 100 nM), and evaluated over the following periods: 24, 48, 72 hours, and 7 days. After the time intervals, parasites were aliquoted, organic acids extracted, and evaluated by high-performance liquid chromatography and spectrophotometry. In addition to the already described action at the respiratory chain level, it was observed that atovaquone acted on the pathways analyzed, intensifying the TCA and consequentlyincreasing the supply of acetyl-CoA to the fatty acid oxidation pathway. This may indicate that T. gondiiharbors a metabolically oxidative highly dynamic and essential TCA that supports the growth and differentiation of the parasite. In the RH strain, anincrease in TCA activity was also observed with an increase in citrate concentrations, an important source of acetyl-CoA for fatty acid elongation; this was not observed for the ME49 strain. Atovaquone induced the parasite to use alternative pathways for energy production.

La toxoplasmosis es una infección altamente prevalente y un problema de salud pública. La atovacuona es un fármaco potencial para el tratamiento, pero aún no forma parte de los protocolos de tratamiento actuales. Este estudio tuvo como objetivo evaluar, in vitro, las concentraciones de metabolitos orgánicos del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), elcatabolismo de ácidos grasos y el catabolismo de proteínas para analizar el metabolismo de los taquizoítos de las cepas RH y ME49 de Toxoplasma gondii y su respuesta tras la exposición a la atovacuona. El parásito se cultivó en cultivo de macrófagos y se expuso a atovacuona (10 nM, 50 nM, 100 nM), siendo evaluado en los siguientes períodos: 24, 48, 72 horas y 7 días. Después de los intervalos de tiempo, los parásitos fueron alicuotados, se extrajeron los ácidos orgánicos y se evaluaron mediante cromatografía líquida de alta eficiencia y espectrofotometría. Además de la acción ya descrita a nivel de la cadena respiratoria, se observó que la atovacuona actuó sobre las vías analizadas, intensificando el TCA y, en consecuencia, aumentando el suministro de acetil-CoA a la vía de oxidación de ácidos grasos. Esto puede indicar que T. gondiialberga un TCA altamente dinámico y esencialmente oxidativo que respalda el crecimiento y la diferenciación del parásito. En la cepa RH, también se observó un aumento en la actividad del TCA con un incremento en las concentraciones de citrato, una fuente importante de acetil-CoA para la elongación de ácidos grasos; esto no se observó en la cepa ME49. La atovacuona indujo al parásito a utilizar vías alternativas para la producciónde energía.