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DOI: 10.1055/s-0031-1300532
Combined Liposomal Immuno- and Chemotherapy of Visceral Leishmaniasis
Publication History
Publication Date:
28 December 2011 (online)
Summary
Visceral leishmaniasis is a tropical disease caused by Leishmania donovani, an obligate in- tracellular parasite. Host cells of these parasites are macrophages. The conventional therapy of visceral leishmaniasis uses pentavalent antimony (Pentostam®). To minimize the undesired side effects of antimony and to possibly reduce the therapeutical dose of antimony it was combined with interferon gamma (IFNγ) and encapsulated both in multilamellar vesicles for treatment of murine visceral leishmaniasis. Using liposomes composed of one synthetic phos- pholipid and applying the freeze-thawing technique an encapsulation rate of about 30−70% of the offered antimony concentration was obtained. In the case of IFNγ an entrapment of 20−30% was reached. Thus these liposomes were used to perform experiments in order to achieve pharmacological data about organ distribution of the encapsulated vs. free drug. For this purpose defined amounts of antimony were injected i.v. in B 10D2/n mice. At several timepoints mice were sacrificed and lung, spleen, liver, kidneys and blood samples were assesed for antimony concentration. The results presented evidence that liposomal drugs were enriched in spleen and liver, organs mainly affected by visceral leishmaniasis.
It has been shown previously that liposomes are phagocytozed by macrophages, the host cells of the parasites. Therefore treatment of L. donovani infected mice with liposomal antimony and IFN-γ resulted in a nearly complete parasite reduction, while treatment with the free drug slightly reduced the parasite burden only in the liver. The aim of these studies was to minimize the undesired side effects of antimony and to possibly reduce the neccessary dosage by 1. encapsulating it into multilamellar vesicles and 2. by combining the liposomal antimony with liposomal encapsulated IFNγ, which is known to be a potent macrophage activating agent.
Zusammenfassung
Kombinierte Immun- und Chemotherapie der viszeralen Leishmaniasis mit Liposomen
Die viszerale Leishmaniasis ist eine Tropenkrankheit, die durch den obligat intrazellulären Parasiten Leishmania donovani ausgelöst wird. Wirtszellen sind die Makrophagen. Die kon- ventionelle Therapie der viszeralen Leishmaniasis benutzt pentavalentes Antimon (Pentostam®). Mit der Absicht, die unerwünschten Nebenwirkungen von Antimon zu reduzieren und mit dem Ziel, die therapeutisch notwendige Dosis herabzusetzen, wurde Antimon mit Interferon gamma (IFNγ) kombiniert und zur Therapie der viszeralen Leishmaniasis in Liposomen eingeschlossen. Unter Nutzung synthetischer Phospholipide konnten mittels der Gefrier-Auftautechnik etwa 30−70% des angebotenen Antimons in die Liposomen transportiert werden. Die Einschlußrate für IFN γ betrug 20−30%. Diese Liposomen wurden nun dazu benutzt, Experimente zur Verteilung im Organismus durchzuführen. Zu verschiedenen Zeit- punkten wurden B10D2/n Mäusen nach intravenöser Verabreichung der Liposomen Lunge, Milz, Leber, Nieren und Blutproben entnommen, um den jeweiligen Antimon-Gehalt zu be- stimmen. Die Ergebnisse zeigen, daß sich liposomales Antimon in der Milz und der Leber der Tiere anreicherte, dies sind ebenfalls auch die Hauptorgane der Erkrankung mit Leishmania donovani. Es konnte vorher schon gezeigt werden, daß in diesen Organen die Makrophagen für die Aufnahme der Liposomen verantwortlich waren. Die Behandlung von Leishmania- infizierten Mäusen mit liposomalem Antimon und liposomalem IFN γ führte demnach auch zu einer nahezu kompletten Parasitenreduktion in den genannten Organen, während die Be- handlung mit den freien Substanzen ausschließlich einen geringen Erfolg in der Leber zeigte. Es konnte daher mit Erfolg gezeigt werden, daß die liposomale Enkapsulierung von Antimon wie auch die kombinierte Therapie mit liposomalem Interferon gamma die Nebenwirkungen vermindert und den Therapieerfolg steigert.