Metil ésteres de L-aminoácidos, tais como o metil éster de L-leucina (Leu-OMe), foram identificados como agentes hidrolíticos do sistema lisosomal de amastigotas do tripanosomatídeo Leishmania (Leishmania) amazonensis, por um mecanismo que envolve a hidrólise do éster por enzimas do parasita localizadas no interior dos megasomos. Assim, nosso estudo teve por objetivo analisar o efeito de Leu-OMe sobre as três formas evolutivas do tripanosomatídeo Trypanosoma cruzi, em busca de potenciais alvos do composto neste protozoário. O tratamento de formas epimastigotas resultou em inibição do crescimento de maneira dose-dependente, com IC50/1dia = 0,55 ± 0,21 mM, sendo que incubação com 4-8 mM/1dia levou a 100% de morte celular. O tratamento de formas formas tripomastigotas sangüíneas resultou em lise celular, com um IC50/1dia = 1,46 ± 0,16 mM. Macrófagos infectados e tratados com 0,125 a 1 mM Leu-OMe apresentaram um decréscimo dose- e tempo-dependente na percentagem de infecção de células hospedeiras por formas amastigotas. Alterações morfológicas nos macrófagos foram observadas apenas em concentrações acima de 8 mM e a partir do terceiro dia de tratamento. Análise por microscopia eletrônica de transmissão de parasitos tratados demonstrou diversas alterações morfológicas na forma do corpo, mitocôndria e núcleo, enquanto que cinetoplasto e reservosomos (compartimento pré-lisosomal) não foram muito afetados. A lise das formas tripomastigotas sangüíneas e amastigotas intracelulares sugeriu que os lisosomos de T. cruzi são o principal alvo da droga, uma vez que reservosomos são encontrados apenas em formas epimastigotas. Nossos resultados demonstraram, pelo uso da citoquímica ultra-estrutural para aril sulfatase, a presença de lisosomos em epimastigotas de T. cruzi, assim como confirmaram sua susceptibilidade ao Leu-OMe, levando à morte dos parasitos. Esta técnica citoquímica foi usada pela primeira vez nos protozoários tripanosomatídeos T. cruzi e Crithidia fasciculata, detectando reação positiva exclusivamente em vacúolos citoplasmáticos delimitados por membrana e distribuídos por todo o corpo celular. Nenhuma reação positiva foi detectada nos reservosomos, organelas consideradas compartimentos pré-lisosomais. Assim, nossos dados mostram que reservosomos e lisosomos são organelas distintas em epimastigotas de T. cruzi. A reação positiva em vesículas citoplasmáticas de coanomastigotas de C. fasciculata confirmou a especificidade da reação para lisosomos em uma outra espécie de tripanosomatídeo.