Molecular modeling of the interaction of Ilmofosine as a therapeutic agent against Trypanosoma cruzi amastigotes in the treatment of Chagas disease

Abstract

Este estudio investiga la eficacia de la ilmofosina y el ketoconazol, de manera individual y en combinación, contra los amastigotes de Trypanosoma cruzi, el agente causante de la enfermedad de Chagas. La investigación abarca enfoques tanto experimentales como computacionales. Se realizaron experimentos in vitro utilizando cultivos de células Vero infectadas con tripomastigotes sanguíneos de T. cruzi, que posteriormente se desarrollaron en amastigotes. Se probaron diversas concentraciones de ilmofosina y ketoconazol por separado para determinar sus efectos inhibitorios sobre la replicación del parásito, y los resultados demostraron una reducción en el número de amastigotes dependiente de la concentración de los fármacos, observándose una erradicación completa a 1 μM de ilmofosina y 4 nM de ketoconazol. Paralelamente, el tratamiento combinado mostró un efecto sinérgico, inhibiendo completamente con una concentración menor la replicación del parásito en cultivos de células Vero usando 0.2 μM de ilmofosina y 2 nM de ketoconazol. Además del trabajo experimental, se emplearon simulaciones de modelado molecular y acoplamiento (docking) para elucidar las interacciones entre estos fármacos y las vías metabólicas esenciales para la replicación de T. cruzi. La ilmofosina demostró actividad inhibidora sobre la fosfatidiletanolamina N-metiltransferasa (PEMT) de la vía de transmetilación de Bremer-Greenberg, mientras que el ketoconazol mostró un efecto inhibidor sobre la esterol 14α-desmetilasa (CYP51) y la esterol 24-C-metiltransferasa de la vía de biosíntesis de ergosterol. Los estudios de acoplamiento revelaron que la combinación de ilmofosina y ketoconazol ejerció un efecto inhibidor y sinérgico sobre estas enzimas. La integración de los datos experimentales con el modelado computacional ofrece una comprensión integral del potencial terapéutico de la ilmofosina y el ketoconazol en combinación contra el T. cruzi y contribuye al desarrollo de estrategias de tratamiento más efectivas para la enfermedad de Chagas.