Avaliação in silico da interação do derivado de heparina não anticoagulante Dociparstat Sodium (DSTAT) com LPG3 e de seu efeito in vitro na infecção de macrófagos por Leishmania chagasi

Abstract

Contextualização: Há uma necessidade urgente de novos tratamentos para combater a Leishmaniose Visceral (LV). A proteína LPG3 de Leishmania chagasi foi considerada por nosso grupo de pesquisa como potencial alvo para novos fármacos contra LV.O bloqueio dessa proteína pela heparina sódica reduziu a internalização de formas promastigotas do parasita em macrófagos. No entanto, o uso da heparina sódica na LV é limitado devido a sua potente atividade anticoagulante. Objetivo: Investigar in silico e in vitro a hipótese de que o bloqueio da proteína LPG3 pela heparina não-anticoagulante (DSTAT) interfere no processo de infecção parasitária. Métodos: Primeiramente, previmos in silico a interação de DSTAT com a proteína LPG3, bem como sua afinidade de ligação, utilizando docking molecular do tipo receptor-ligante. Em seguida, DSTAT foi utilizada em ensaios in vitro para testar a toxicidade em macrófagos RAW 264.7, sua atividade leishmanicida contra formas promastigotas de L. chagasi e sua atividade antileishmania em processos de adesão e internalização de formas promastigotas de L. chagasi em macrófagos. Resultados: O docking molecular revelou a ligação de DSTAT no sítio previsto para heparina na proteína LPG3 com uma afinidade de ligação ligeiramente maior que a heparina sódica. Nos ensaios in vitro, as concentrações testadas de DSTAT não foram tóxicas para os macrófagos e a maior concentração selecionada (300 µg/mL de DSTAT) não apresentou efeito leishmanicida contra formas promastigotas de L. chagasi. Por outro lado, DSTAT (100 µg/mL) levou à redução na internalização de L. chagasi em macrófagos, sem interferir na adesão parasitária. Conclusão: Tratamento com heparina não-anticoagulante DSTAT interfere na infecção de macrófagos por formas promastigotas de L. chagasi, provavelmente pelo bloqueio da proteína LPG3 do parasito, sem causar toxicidade para ambas células. Palavras-chave: LPG3. Leishmaniose Glicosaminoglicanos. Heparina. Visceral. Leishmania chagasi.Background: There is an urgent need for new treatments to combat Visceral Leishmaniasis (VL). The LPG3 protein from Leishmania chagasi was considered by our research group as a potential target for new drugs against VL. The blockade of this protein by sodium heparin reduced the internalization of promastigotes forms of the parasite in macrophages. However, the use of heparin sodium in VL is limited due to its potent anticoagulant activity. Objective: We to investigate in silico and in vitro the hypothesis that the blockade of the LPG3 protein by non-anticoagulant heparin (DSTAT) interferes in the process of parasitic infection. Methods: First, we predicted in silico the interaction of DSTAT with the LPG3 protein, as well as their binding affinity, through receptor-ligand molecular docking. Then, DSTAT was used in in vitro assays to test its toxicity on RAW 264.7 macrophages, its leishmanicidal activity against promastigotes of L. chagasi and its antileishmanial activity in processes of adhesion and internalization of L. chagasi promastigotes in macrophages. Results: Molecular docking revealed DSTAT binding to the heparin predicted site on the LPG3 protein with a slightly higher binding affinity than heparin sodium. In the in vitro assays, the DSTAT concentrations tested were not toxic to macrophages and the highest selected concentration (300 µg/mL of DSTAT) did not present leishmanicidal effect against L. chagasi promastigotes forms. On the other hand, DSTAT (100 µg/mL) led to a reduction in L. chagasi internalization in macrophages, without interfering with parasite adhesion. Conclusions: Treatment with non-anticoagulant heparin DSTAT interferes with the infection of macrophages by promastigotes of L. chagasi, probably by blocking the parasite's LPG3 protein, without causing toxicity to both cells. Keywords: LPG3. Visceral leishmaniasis. Leishmania chagasi. Glycosaminoglycans. Heparin.