Methods for assessment of antimalarial activity in the different phases of the Plasmodium life cycle

Ano: 2010 | Volume: 1 | Número: 3

Autores: Fátima Nogueira, Virgílio Estólio do Rosário

Palavras-chave: Malaria, Drug Resistance, Antimalarials, Cytotoxicity Tests, Immunologic, Plasmodium

Resumo Português:

A malária é uma doença transmitida por mosquitos e causada por parasitas do gênero Plasmodium. Em seres humanos, os parasitas multiplicam-se no fígado e, em seguida, infectam os eritrocitos. O ciclo de vida do Plasmodium consiste em uma fase sexuada no mosquito vetor (esporogonia) e uma fase assexuada no hospedeiro vertebrado (esquizogonia); ambas as fases podem ser detectadas por meio de testes. Em geral, a avaliação da atividade antimalárica de compostos é feita por testes in vivo e in vitro. A atividade antimalárica determinada por testes in vivo decorre de uma variedade de fatores associados tanto ao parasita quanto ao hospedeiro. Por outro lado, os testes in vitro mostram com mais precisão os efeitos "isolados" dos compostos sobre o metabolismo do parasita. A análise in vivo da atividade antiplasmódica pode ser realizada com o uso de modelos de roedores e pela avaliação da atividade bloqueadora do potencial vetor utilizando mosquitos. Há diversos testes in vitro para a avaliação da atividade antimalárica com base na observação do desenvolvimento do parasita em células sanguíneas por meio de gota espessa, ensaios isotópicos, quantificação de proteínas do parasita e testes de intercalação no DNA com o uso de corantes. Além da atividade antimalárica, um composto antimalárico promissor não deve apresentar toxicidade em relação às células hospedeiras; o grau de seletividade de um composto em relação ao parasita da malária envolve esta análise. Neste artigo, pretende-se resumir os métodos mais comumente utilizados para avaliar a atividade antimalárica de compostos durante os diferentes estágios do ciclo de vida do Plasmodium.

Resumo Inglês:

Malaria is a mosquito-borne disease caused by parasites of the genus Plasmodium. In humans, parasites multiply in the liver and then infect red blood cells. The Plasmodium life cycle consists of a sexual phase in the mosquito vector (sporogony) and an asexual phase in the vertebrate host (schizogony); both life cycle phases can be detected in assays. In general, in vivo and in vitro are the two basic approaches routinely used to evaluate the antimalarial activity of compounds. The antimalarial activity measured in an in vivo test results from a variety of factors associated with both the parasite and the host. Conversely, in vitro tests reflect more accurately the "isolated" effects of the compounds on parasite metabolism. In vivo assessment of antiplasmodial activity can be achieved using rodent models and by assessing transmission-blocking activity using mosquitoes. There are several in vitro tests for the assessment of antimalarial activity based upon observation of parasite development in blood cells through thick films, isotopic assays, quantification of parasite proteins and DNA dye intercalation assays. Besides antimalarial activity, a promising antimalarial compound should also lack toxicity to host cells; the degree of selectivity of a compound towards the malaria parasite includes such assessment. In this manuscript, we intend to summarize the most frequently used methods for assessing the antimalarial activity of compounds in the different stages of the Plasmodium life cycle.

Resumo Espanhol:

La malaria es una enfermedad transmitida por mosquitos y causada por parásitos del género Plasmodium. En seres humanos, los parásitos se multiplican en el hígado y en seguida, infectan los eritrocitos. El ciclo de vida del Plasmodium consiste en una fase sexuada en el mosquito vector (esporogonia) y una fase asexuada en el huésped vertebrado (esquizogonia); ambas fases pueden detectarse por intermedio de pruebas. En general, la evaluación de la actividad antimalárica de compuestos se hace por ensayos in vivo e in vitro. La actividad antimalárica determinada por ensayo in vivo resulta de una variedad de factores asociados tanto al parásito como al huésped. Por otro lado, las pruebas in vitro muestran con más precisión los efectos "aislados" de los compuestos sobre el metabolismo del parásito. El análisis in vivo de la actividad antiplasmódica pode realizarse con el uso de modelos de roedores y por la evaluación de la actividad bloqueadora del potencial vector utilizando mosquitos. Existen diversos testes in vitro para la evaluación de la actividad antimalárica basados en la observación del desarrollo del parásito en células sanguíneas a través de gota espesa, ensayos isotópicos, cuantificación de proteínas del parásito y pruebas de intercalación en el ADN con el uso de colorantes. Además de la actividad antimalárica, un compuesto antimalárico prometedor no debe presentar toxicidad en relación a las células huéspedes; el grado de selectividad de un compuesto en relación al parásito de la malaria está involucrado en este análisis. En este artículo, se pretende resumir los métodos más comúnmente utilizados para evaluar la actividad antimalárica de compuestos durante las diferentes etapas del ciclo de vida del Plasmodium.