Evaluación biológica de burseranina y acetil podofilotoxina de Bursera fagaroides en trofozoítos de Giardia lamblia

Abstract

Giardia lamblia es el protozoario responsable del mayor número de infecciones intestinales en todo el mundo. Existen diversos fármacos para el tratamiento de la giardiasis, pero con frecuencia causan efectos secundarios. Podofilotoxina es un potente inhibidor del ciclo celular, ha mostrado tener actividad citotóxica contra los trofozoítos de Giardia lamblia, sin embargo, debido a su alta toxicidad sobre células de mamíferos no es posible proponerlo como una nueva alternativa antigiardiásica. Los ciclolignanos de tipo podofilotoxina, burseranina, 5-desmetoxi-β-peltatin-α-metileter y acetilpodofilotoxina, mantienen su actividad citotóxica sobre varias líneas cancerígenas y han mostrado una menor actividad citotóxica sobre células de mamífero. En este trabajo se evaluó la actividad antigiardiásica de burseranina, 5-desmetoxi-β-peltatin-α-metileter, acetilpodofilotoxina y podofilotoxina. Los resultados muestran que todos los lignanos afectan la capacidad de adhesión de los trofozoítos de Giardia, imágenes de microscopía electrónica de barrido revelaron daño en la región caudal, disco ventral, membrana y flagelos, en distintos grado. Solo 5-desmetoxi-β-peltatin-α-metileter, acetilpodofilotoxina y podofilotoxina inhiben el crecimiento y viabilidad en trofozoítos de Giardia. Por inmunofluorescencia se demostró que burseranina es capaz de inducir el enquistamiento en trofozoítos de Giardia. El análisis de la expresión y distribución de tubulina por inmunofluorescencia, western blot y RT-QPCR sugieren que el mecanismo de acción de 5-desmetoxi-β-peltatin-α-metileter, acetilpodofilotoxina y podofilotoxina, pudiera ser mediante la unión a tubulina afectando la polimerización de los microtúbulos. Usando la línea celular humana de adenocarcinoma de colon Caco-2 como un modelo de epitelio intestinal, hemos demostrado que de todos los lignanos probados solo acetilpodofilotoxina tiene un pobre efecto citotóxico en este tipo de células, Por acoplamiento molecular demostramos que los lignanos tipo podofilotoxina, probados en este trabajo, reconocen a tubulina como su blanco molecular, se unen en un sitio único; localizado en la interfaz el heterodímero de α y β tubulina. Este sitio difiere ligeramente con el sitio de unión de estos mismos lignanos a tubulina de mamífero. Los datos de la dinámica molecular revelaron que los lignanos reducen el movimiento de los átomos y de los aminoácidos del heterodímero de α y β tubulina de Giardia. Los cálculos de energía libre de unión demostraron una alta afinidad entre los lignanos y el dímero de tubulina, dichos resultados coinciden con los datos experimentales obtenidos para la inhibición de crecimiento. Teniendo en cuenta el alto efecto citotóxico de acetilpodofilotoxina en los trofozoítos de Giardia y su baja toxicidad frente a las células de los mamíferos con un radio de selectividad de 4.1, este compuesto podría considerarse prometedor como un nuevo agente antigiardíasico.