Mediation of the Schistosomicidal Effect of Praziquantel through Nitric Oxide

Summary

The effect of praziquantel (CAS 55268-74-1) on serum nitrate/nitrite level (a marker for nitric oxide (NO) synthesis) in S. mansoni infected mice was studied. The effects of the NO precursor (L-arginine) and NO-synthase inhibitor (N^G-nitro-L-arginine methyl ester, L-NAME) on the effect of praziquantel on nitrate/ nitrite level as well as on its antischistosomal activity were also evaluated.

Praziquantel increased nitrate/nitrite level in serum of infected mice in a dose dependent manner. An oral dose of 75 mg/kg praziquantel produces a significant (p < 0.05) increase in serum nitrate/ nitrite level by about 3.5 fold. Administration of L-arginine (200 mg/kg orally) induced a significant (p ≤ 0.05) increase in nitrate/nitrite level (to about 5 fold) compared to praziquantel 75 mg/kg alone. Praziquantel-induced increase in nitrate/ nitrite level was significantly reduced by administration of L-NAME 100 mg/kg. The antischistosomal activity of praziquantel was evaluated using two models: hepatic shift model and reduction of worm burden. In the hepatic shift model, praziquantel increased the percentage of worms in the liver (from 5 % in control to 60 %). Praziquantel-induced hepatic shift was not significantly affected by concurrent L-arginine or L-NAME administration.

In the second model, praziquantel induced a significant decrease of the worm burden (p ≤ 0.05) and the action of praziquantel was significantly increased by L-arginine and reduced by L-NAME administration. In conclusion, NO is possibly involved in the antibilharzial effect of praziquantel and administration of L-arginine with praziquantel produces beneficial antibilharzial effect.

Zusammenfassung

Vermittlung der schistosomiziden Wirkung von Praziquantel durch Stickoxid Die Wirkung von Praziquantel (CAS 55268-74-1) auf die Serum-Nitrat/Nitrit-Konzentration – einem Marker für die Stickoxid (NO)-Synthese – wurde an S. mansoni-infizierten Mäusen untersucht Außerdem wurde der Einfluß der NO-Vorläufersubstanz (L-Arginin) und des NO-Synthaseinhibitors N^G-Nitro-L-arginin-methylester L-NAME) auf die Wirkung von Praziquantel auf die Serum-Nitrat/Nitrit-Konzentration sowie seine schistosomizide Wirkung bewertet.

Praziquantel erhöhte bei den infizierten Mäusen dosisabhängig die Serum-Nitrat/Nitrit-Konzentration. Eine orale Dosis von 75 mg/kg Praziquantel induzierte eine etwa 3,5fache signifikante (p ≤ 0,05) Erhöhung der Serum-Nitrat/Nitrit-Konzentration. Verabreichung von L-Arginin (200 mg/kg p.o.) induzierte eine etwa 5fache signifikante (p ≤ 0,05) Erhöhung der Nitrat/Nitrit-Konzentration im Vergleich zu Praziquantel (75 mg/kg) allein. Die Praziquantel-induzierte Zunahme der Nitrat/Nitrit-Konzentration wurde durch Gabe von L-NAME (100 mg/kg) signifikant reduziert. Die schistosomizide Wirkung von Praziquantel wurde an zwei Modellen evaluiert: mittels der hepatischen Verlagerung sowie anhand der Wurmlastreduzierung. Im Modell der hepatischen Verlagerung erhöhte Praziquantel den prozentualen Anteil von Würmern in der Leber (von 5 % (Kontrolle) auf 60 %). Die Praziquantel-induzierte hepatische Verlagerung wurde durch gleichzeitige Verabreichung von L-Arginin oder L-NAME nicht signifikant beeinflußt. Im zweiten Modell induzierte Praziquantel eine signifikante Abnahme der Wurmlast (p ≤ 0,05), wobei seine Wirkung durch L-Arginin signifikant erhöht und durch L-NAME verringert wurde.

Es darf vermutet werden, daß NO an der schistosomiziden Wirkung von Praziquantel beteiligt ist und die Gabe von L-Arginin zusammen mit Praziquantel die Wirkung verbessert.

Key words

L-Arginine - CAS 55268-74-1 - Nitric oxide - Praziquantel - Schistosoma mansoni