Efeitos dos antimaláricos artesunato e mefloquina sobre o desenvolvimento embrionário e fetal em ratos

Abstract

Resumo: A malária é uma das doenças infecciosas mais severas e potencialmente letais, sendo particularmente severa e letal quando a infecção ocorre durante a gestação. A terapia antimalárica durante a gestação deve ser iniciada prontamente, sendo assim, a toxicidade reprodutiva das drogas antimaláricas e de suas associações é área de pesquisa de extrema relevância. Seus parasitas, em particular o Plasmodium falciparum, vêm se tornando resistentes ao tratamento convencional, com isso, a terapia antimalárica está a cada dia mais dependente do uso dos derivados da artemisinina. A Organização Mundial da Saúde recomenda que combinações contendo derivados da artemisinina (ACTs) sejam a terapia de escolha em casos de malária falciparum, principalmente em áreas de resistência. Uma das combinações antimaláricas mais eficientes é a administração de artesunato associado à mefloquina. O artesunato é um derivado semissintético da artemisinina que, in natura, é encontrada nas folhas e flores da Artemisia annua L. O artesunato é um antimalárico potente e de ação rápida, sendo raros os casos de parasitas resistentes. Estudos clínicos e não-clínicos sobre a segurança das ACTs no primeiro trimestre de gestação são raros. Uma preocupação é a possibilidade de interações aditivas ou antagônicas entre as drogas. O objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade da associação artesunato/mefloquina sobre o desenvolvimento embrionário e fetal em ratos. Para tanto, ratas prenhas foram tratadas por via oral com diferentes doses de artesunato (15 e 40 mg/kg/dia), de mefloquina (30 e 80 mg/kg/dia) e da associação artesunato/mefloquina (15/30 e 40/80 mg/kg/dia) nos dias gestacionais 9 a 11. Dois experimentos foram realizados, o primeiro foi desenvolvido para a avaliação da ação teratológica e letalidade do artesunato e da mefloquina e de sua associação sobre os fetos no dia gestacional 20. No segundo estudo as progenitoras foram eutanasiadas no dia gestacional 12 para avaliações de perdas embrionárias pós-implantação, parâmetros de toxicidade materna, viabilidade e histolopatologia embrionária e análises hormonais das progenitoras. O tratamento com artesunato e com a associação artesunato/ mefloquina, em ambas as doses avaliadas, e com a mefloquina na dose de 30 mg/kg/dia não induziu toxicidade materna. O tratamento com mefloquina na dose de 80 mg/kg/dia prejudicou o ganho de massa corporal das progenitoras logo após o tratamento, indicando toxicidade materna. As dosagens de progesterona e testosterona plasmáticas das progenitoras não resultaram em alterações no balanço hormonal no dia gestacional 12 em todos os grupos avaliados. A administração de artesunato nas doses de 15 e 40 mg/kg/dia e da associação artesunato/mefloquina nas doses de 15/30 mg/kg/dia e 40/80 mg/kg/dia induziram efeitos deletérios, tanto sobre os embriões no dia de gestação 12, quanto sobre os fetos no dia 20 de gestação, sendo observada maior letalidade nas ninhadas avaliadas no dia gestacional 20. A exposição dos embriões à mefloquina isolada, em ambas as doses avaliadas, não resultou em alterações teratológicas nos fetos no dia gestacional 20, no entanto, uma progenitora do grupo exposto à maior dose de mefloquina (80 mg/kg/dia) teve perda total da ninhada. Nas avaliações histopatológicas, a exposição à mefloquina isolada induziu hidrocefalia em 20% dos embriões avaliados, sem outras alterações histopatológicas. Malformações e atrasos de ossificação no esqueleto, causadas pela exposição dos embriões ao artesunato, foram significativos quando este foi administrado isolado ou em associação com a mefloquina, no entanto, a exposição à associação resultou em um decréscimo nas anomalias quando comparadas ao artesunato isolado. Os principais efeitos observados sobre os ossos após a exposição de artesunato isolado ou em associação foram malformação nas costelas e ossos longos e ossificação incompleta das esternébras e ossos pélvicos. Os efeitos histopatológicos observados (marcante redução de eritroblastos embrionários primitivos, morte celular e alteração estrutural do coração e fígado) também foram observados com maior intensidade nos animais expostos ao artesunato isolado quando comparados com os animais expostos à associação artesunato/mefloquina, indicando uma ação protetora da mefloquina sobre os efeitos embriotóxicos do artesunato. Da mesma maneira, os efeitos observados após a administração da mefloquina isolada (toxicidade materna, perda total de ninhada e hidrocefalia) não foram observados quando esta foi administrada em associação com o artesunato. A associação artesunato/mefloquina é efetiva e indispensável para o tratamento antimalárico, mas a exposição na gestação pode induzir perdas pós-implantação e malformações. Nas doses avaliadas no presente estudo, a exposição ao artesunato induziu embrioletalidade e alterações teratológicas e histopatológicas nas ninhadas. A exposição à mefloquina resultou em redução do ganho de massas das progenitoras e hidrocefalia. Os resultados da associação artesunato/mefloquina sugerem que os efeitos tóxicos de ambos os antimaláricos são atenuados quando administrados em associação. Os mecanismos pelos quais ocorre essa interação ainda estão sob investigação.

Abstract: Malaria is one of the most severe and potentially lethal mosquito-borne parasitic disease. Besides affecting a number of women in childbearing age in endemic areas, malaria has proved to be particularly severe and lethal when infection occurs during pregnancy. Antimalarial drug therapy during pregnancy therefore has to be promptly initiated making safety of currently available drugs and their combination for mothers and their babies a research topic of paramount relevance. Parasites, particularly Plasmodium falciparum, have become resistant to conventional drugs and thus malaria therapy has more and more relied on the use of artemisinins and on combination of drugs containing artemisinin derivatives. One of the most effective antimalarial drug combination therapies is the co-administration of mefloquine and artesunate. Artesunate, dihydroartemisinin (DHA), artemether and arteether are semi-synthetic derivatives of artemisinin that, in nature, is found in leaves and flowers of Artemisia annua L. Since artemisinins are potent and rapidly acting drugs to which there have been few cases of resistance, they have become one of the most important groups of drugs available to treat malaria. The World Health Organization has recommended that artemisinin-containing combination therapies (ACTs) should be used to treat Plasmodium falciparum in areas of drug resistance. Non-clinical and clinical studies on the safety of antimalarial drug combinations during first trimester of pregnancy have seldom been performed. A major concern regarding safety of ACTs in pregnancy is the possibility of harmful additive or antagonist interactions between the drugs. The objective of this study was to provide data on the developmental toxicity of a combination of artesunate and mefloquine in the rat. Pregnant rats were treated orally with different doses of artesunate (15 and 40 mg/kg/day), mefloquine (30 and 80 mg/kg/day) and artesunate plus mefloquine (15/30 and 40/80 mg/kg/day) on gestational day 9 to11. Two experiments were performed, the first study was developed to evaluate the teratology effects of artesunate and mefloquine and their association, for that the dams were euthanized on gestational day 20. In the second experiment the dams were euthanized on gestational day 12 for evaluations of embryonic losses, viability and histopathology, maternal toxicity and hormonal balance. The treatment with artesunate and with the combination artesunate plus mefloquine, in both evaluated doses, and with mefloquine 30 mg/kg/day did not result in maternal toxicity. The treatment with mefloquine 80 mg/kg/day induced reduction on maternal body weight gain just after the treatment, indicating maternal toxicity. Maternal plasmatic progesterone and testosterone did not indicate anomalies in the hormonal balance in all the evaluated groups. The exposition of artesunate 15 and 40 mg/kg/day and the combination artesunate plus mefloquine 15/30 and 40/80 mg/kg/day induced toxic effects on embryos on gestational day 12 and fetuses on gestational day 20 with higher mortality on gestational day 20. The embryos exposition to mefloquine, in both evaluated doses, did not resulted in teratological anomalies on gestational day 20, however, there was one litter total loss after exposition of mefloquine (80 mg/kg/day). In the histopathology evaluations, mefloquine alone induced few cases of hydrocephalus on embryos on gestational day 12, without other histopathology alterations. The effects of the artesunate exposition on the embryos bones was significant when it was administered isolated or in combination with mefloquine, although, the association exposition resulted in fewer malformations when compared to isolated artesunate. The most relevant skeletal effects observed with the artesunate exposition were ribs and long bonés malformations and incomplete ossification of sternebrae and pelvic bones. The histopathologic effects observed (reduction or lack of primitive embryonic erythroblasts, cell death and irregular architecture of heart and liver) were also observed more intensely on the embryos exposed to isolated artesunate than the exposed to the combination artesunate plus mefloquine, indicating a protective action of mefloquine on the artesunate toxic effects. Likewise, the effects observed after the administration of mefloquine alone (maternal toxicity, total litter loss and hydrocephalus) were not observed when the mefloquine was administered in combination with artesunate. The combination artesunate plus mefloquine is effective and necessary for antimalarial treatment, but exposure during pregnancy may lead to post-implantation losses and malformations. In the doses evaluated in this study, exposure to artesunate induced embryolethality and teratology and histopathology alterations in litters. Exposure to mefloquine resulted in reduction of the maternal weight gain, stillbirth and hydrocephalus. The results of the combination of artesunate plus mefloquine administration suggest that the toxicity of both antimalarials is attenuate when they are combined. The mechanisms through which this interaction occurs are still under investigation.