Natuurlijke producten zijn naar voren gekomen als een veelbelovende weg in de zoektocht naar nieuwe therapieën tegen T. gondii. Interessant is dat 70% van de 1562 nieuwe geneesmiddelen die tussen 1981 en 2014 werden goedgekeurd, afkomstig zijn uit natuurlijke bronnen. In deze context heeft glabridine, een isoflavonoïde geëxtraheerd uit zoethoutwortel (Glycyrrhiza glabra), een geneeskrachtige plant die veelvuldig wordt gebruikt in veel landen, een breed scala aan farmacologische activiteiten aangetoond.

Een recente internationale studie onderzocht de anti-T. gondii-activiteit van glabridine in vivo met behulp van een muizenmodel, waarbij het werkingsmechanisme werd onderzocht door middel van transcriptomische en metabolomische karakterisering van met glabridine behandelde T. gondii-tachyzoïeten in vitro.

De in vitro cytotoxiciteit van glabridine op cellen werd geëvalueerd door een celviabiliteitstest. Een kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR) gericht op het Tg-529-gen werd ontwikkeld om T. gondii te kwantificeren en de remmende effecten van glabridine op de proliferatie van de parasiet te evalueren. De ultrastructurele veranderingen van T. gondii na behandeling werden onderzocht door elektronenmicroscopie.

Voor de in vivo-evaluatie werden veertig vrouwelijke muizen verdeeld over vier groepen (10 muizen per groep) voor behandeling. Alle muizen, met uitzondering van de controlegroep, werden geïnfecteerd met 100 T. gondii-tachyzoïeten. Behandeling met glabridine (50 of 100 mg/kg) of een placebo (maïsolie) werd oraal toegediend 4 uur na inoculatie van de tachyzoïeten. De controlegroep ontving hetzelfde volume maïsolie oraal. De behandeling duurde 7 opeenvolgende dagen en de muizen werden dagelijks gemonitord totdat zij hun humane euthanasiecriteria bereikten.

Aanvullend werden metabolomische en transcriptomische analyses uitgevoerd om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan de anti-T. gondii-effecten van glabridine.

De auteurs constateerden dat glabridine een lage toxiciteit voor gastcellen vertoonde en de invasie en proliferatie in vitro van T. gondii op tijdsafhankelijke wijze effectief remde. Met glabridine behandelde tachyzoïeten toonden significante structurele veranderingen. De metabolomische analyse onthulde dat glabridine de metabole routes van aminozuren bij T. gondii significant beïnvloedde. In vivo verbeterde glabridinebehandeling de overlevingspercentages van met T. gondii geïnfecteerde muizen aanzienlijk bij een dosis van 100 mg/kg.

“Met T. gondii geïnfecteerde muizen die met maïsolie werden behandeld, bereikten hun humane euthanasiecriteria vanaf de 7e dag na infectie, en alle muizen bereikten dit criterium binnen 10 dagen. Daarentegen begonnen muizen die 50 of 100 mg/kg glabridine ontvingen hun criteria respectievelijk op dag 9 en 10 te bereiken. Behandeling met 50 of 100 mg/kg glabridine verlengde significant de overlevingsduur van geïnfecteerde muizen, en twee muizen (20%) behandeld met 100 mg/kg glabridine overleefden tot dag 25 na infectie,” verduidelijken de auteurs.

Zij voegen toe: “Dit werk toont voor het eerst, voor zover wij weten, aan dat glabridine een lage cytotoxiciteit voor gastcellen vertoont en de invasie en proliferatie van T. gondii op tijdsafhankelijke wijze effectief remt.” De structurele schade die bij de behandelde tachyzoïeten werd waargenomen, suggereert dat glabridine de dood van de parasiet veroorzaakt door autofagie en destabilisatie van het membraan. Glabridine verbeterde ook significant de overlevingspercentages van met T. gondii geïnfecteerde muizen, wat het therapeutisch potentieel benadrukt.

De onderzoekers specificeren echter dat aanvullende studies noodzakelijk zijn om de farmacokinetiek van glabridine, de optimale dosis en de veiligheid op lange termijn beter te begrijpen, met name in het kader van chronische en latente infecties.

Concluderend belichten de krachtige anti-T. gondii-activiteit van glabridine, de lage toxiciteit en het unieke werkingsmechanisme het potentieel ervan als nieuwe behandeling tegen toxoplasmose, waarmee het bijdraagt aan de groeiende ontwikkeling van geneesmiddelen uit natuurlijke producten.