Objective: Antimicrobial resistance is a real threat to humanity. Pentavalent antimonials are reported non-effective in leishmaniasis treatment today, in countries like India. New treatment options have been assessed worldwide lately. Antimicrobial peptides (AMP) are the leading antibiotic candidates due to their large spectrum, fast efficacy, and low resistance risks. Cathelicidins are the AMP with well-documented antimicrobial activities against bacteria, fungi, and protozoa, over their positively charged membranes. Here, we aim to design cathelicidine-like helical peptides (CLHP), and compare their anti-Leishmanial efficacies in vitro, with meglumine antimoniate (MA) on Leishmania tropica.
Methods: A total of five study [TN-1-5] and two control (MA and non-drug) groups were formed. Cryopreserved L. tropica isolate was thawed and cultivated in Novy-MacNeal-Nicolle medium and then in RPMI. Five different CLHPs (TN1-5) were diluted in dimethyl sulphoxide. A total of 150 uL of CLHPs and MA were added into the first wells of the test plaques, followed by serial dilutions that revealed doses within 4 and 512 ug/mL. Then, 100 uL of cultures including 1x108/mL of L. tropica promastigotes were added into each well. Viability of promastigotes was checked with XTT, while the parasite count was assessed at 24th and 48th hours.
Results: TN3 was effective at 32 ug/mL. All tested CLHPs exhibited varying degrees of anti-Leishmanial activities, except TN5, even at its highest dose.
Conclusion: TN3 showed a particular efficacy against L. tropica in vitro. Further studies including in vivo testing of the candidate's both efficacy and toxicity are essential.
Amaç: Antimikrobiyal direnç insanlık için gerçek bir tehdittir. Beş değerlikli antimon bileşiklerinin günümüzde Hindistan gibi ülkelerde leishmaniasis tedavisinde etkili olmadığı bildirilmektedir. Son zamanlarda dünya çapında yeni tedavi seçenekleri değerlendirilmektedir. Antimikrobiyal peptitler (AMP) geniş spektrumları, hızlı etkinlikleri ve düşük direnç riskleri nedeniyle önde gelen antibiyotik adaylarıdır. Katelisidinler, pozitif yüklü membranları üzerinden bakteri, mantar ve protozoonlara karşı iyi belgelenmiş antimikrobiyal aktivitelere sahip AMP’lerdir. Burada, “katelisidin benzeri helikal peptidler” (CLHP) tasarlamayı ve bunların Leishmania tropica üzerindeki anti-leishmanial etkinliklerini in vitro olarak meglumin antimoniate (MA) ile karşılaştırmayı amaçladık.
Yöntemler: Toplam beş çalışma [TN-1-5] ve iki kontrol antimoniat (MA) ve ilaçsız) grubu oluşturuldu. Kriyoprezerve edilmiş L. tropica izolatı çözüldü ve Novy-MacNeal-Nicolle ve ardından RPMI besiyerlerinde kültüre edildi. Beş farklı CLHP (TN1-5) dimetil sülfoksit içinde seyreltildi. Test plaklarının ilk kuyucuklarına toplam 150 uL CLHP ve MA eklendi ve ardından 4 ve 512 ug/mL arasında dozlar ortaya çıkaran seri seyreltmeler yapıldı. Daha sonra, her bir kuyucuğa 1x108/mL L. tropica promastigotları içeren 100 uL kültür eklendi. Promastigotların canlılığı XTT ile kontrol edilirken, parazit sayımı 24. ve 48. saatlerde yapıldı.
Bulgular: TN3’ün 32 ug/mL’de etkili olduğu gözlenmiştir. TN5 dışında test edilen tüm CLHP’ler değişen derecelerde anti-leishmanial aktivite sergilerken, TN5’in en yüksek dozunda bile etkisiz kaldığı gözlenmiştir.
Sonuç: TN3’ün L. tropica’ya karşı in vitro etkinlik gösterdiği belirlenmiştir. Adayın hem etkinliğinin hem de toksisitesinin in vivo testleri içeren daha ileri çalışmalarla araştırılması gereklidir.
Keywords: Leishmania; antimicrobial peptide; cathelicidin; treatment; Türkiye.