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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.9.2020.tde-20022020-114648
Document
Author
Full name
Fernando de Moura Gatti
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Trossini, Gustavo Henrique Goulart (President)
Bernardes, Lilian Sibelle Campos
Almeida, Wanda Pereira
Raminelli, Cristiano
Title in Portuguese
Compostos carbonílicos α,β-insaturados e hidrazonas sintéticas como antiparasitários
Keywords in Portuguese
Antiparasitários
Chalconas
Cinamoil-hidrazonas
Citotoxicidade
Tiazolo[3,2-b][triazol]-6(5H)-onas
Abstract in Portuguese
Apesar da grande relevância médica e social, e por serem responsáveis por grande parte das mortes em países subdesenvolvidos e em desenvolvimento as doenças negligenciadas (DN), ainda, não apresentam terapêutica eficaz. Dentre as diversas DN, doenças como a doença de Chagas, a Leishmaniose visceral e a malária, se destacam no cenário nacional, por terem alta incidência e prejuízos sociais. Os fármacos disponíveis para o tratamento destas parasitoses, apresentam alta toxicidade e, em alguns casos, resistência por parte dos parasitas. Assim sendo, faz-se necessário o planejamento e desenvolvimento de novos agentes quimioterápicos mais seguros e eficazes. Dentre as diferentes estratégias de planejamento de fármacos, selecionamos o planejamento de fármacos baseado na estrutura do ligante - LBDD (Ligand-Based Drug Design) - como base para desenvolvimento deste trabalho. Nesta estratégia, utiliza-se o conhecimento de moléculas (ligantes) e de suas atividades biológicas conhecidas previamente determinadas experimentalmente, como protótipos para a busca de novas entidades químicas com atividade biológica semelhante ou melhorada. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo a síntese e avaliação biológica de moléculas bioativas para o tratamento de doenças parasitárias. Baseando-se no conhecimento prévio da atividade antiparasitária de compostos carbonílicos α,β-insaturados e hidrazonas, foram sintetizados séries de compostos destas classes químicas na busca de novos agentes quimioterápicos. Os compostos obtidos foram avaliados contra a forma epimastigota de Trypanosoma cruzi, promastigota de Leishmania donovani, amastigota de Leishmania infantum e, também, determinou-se o seu grau de citotoxicidade (CC50) frente a células de macrófago humanos diferenciado (THP-1). As 31 moléculas obtidas foram caracterizadas por técnicas de ponto de fusão, RMN 1H e RMN 13C e avaliada sua pureza por HPLC. Os compostos da classe da cinamoil-hidrazonas apresentaram-se como promissores antiparasitários, mostrando atividade frente a forma promastigota (Leishmania donovani), 4 dos 12 compostos foram ativos (IC50= 1,27 - 13,68 µM) e frente a forma amastigota (Leishmania infantum), 10 dos 12 compostos apresentaram atividade (9,09 - 63,5 µM). Mesmo apresentando citotoxicidade moderada (CC50 = 8,83 - 87,47 µM), os compostos obtiveram valores inferiores ao fármaco de referência (doxorubicina: CC50 = 0,26 µM). Diante do exposto, o planejamento de fármacos realizado por LBDD mostrou-se bem-sucedido, pois a classe de cinamoil-hidrazonas mostrou-se promissora como antiparasitários, visto sua atividade na escala de baixo micromolar e moderada citotoxicidade em células humanas. Esses resultados assinalam que a classe de compostos descrita está passível a continuar sendo investigada no intuito de aprimorar os protótipos obtidos na busca de novos agentes quimioterápicos antiparasitários e desvendar os mecanismos de ação leishmanicida.
Title in English
α,β-Unsaturated carbonyl compounds and Synthetic hydrazones as antiparasitics
Keywords in English
Antiparasitics
Chalcones
Cinnamoyl hydrazones
Citotoxicity
Thiazolo[3,2-b][triazolo]-6(5H)-ones
Abstract in English
Despite to the great medical and social relevance and the amount of deaths in underdeveloped and developing countries, neglected diseases (ND) still do not have an effective therapy. Among the various ND, illnesses such as Chagas disease, visceral leishmaniasis and malaria holds a great importance in the Brazilian scenario due to high incidence and social damage. The drugs available for the treatment of these parasitosis present high toxicity and, in some cases, resistance by the pathogens. Thus, the planning and development of new, safer and more effective chemotherapeutic substances are urgent needed. Among the different drug planning strategies, we selected ligand-based drug design (LBDD) as the basis for the development of this work. In this strategy, we use the knowledge of molecules (ligands) and their known biological activities previously determined experimentally, as prototypes to search for new chemical entities with similar or improved biological activity. Therefore, the present work aimed the synthesis and biological evaluation of bioactive molecules for the treatment of parasitic diseases. Based on previous knowledge of the antiparasitic activity of α,β-unsaturated and hydrazone carbonyl compounds, series of compounds of these chemical classes were synthesized in search of new chemotherapeutic agents. The compounds obtained were evaluated against the epimastigote form of Trypanosoma cruzi, Leishmania donovani promastigote, Leishmania infantum amastigote and their cytotoxicity (CC50) against differentiated human macrophages (THP-1). The 31 molecules obtained were characterized by melting point, 1 H NMR and 13C NMR techniques and their purity were characterized by HPLC. The cinnamoyl hydrazone class compounds showed promising antiparasitic activity, showing activity against promastigote form (L. donovani), 4 of 12 compounds were active (IC50 = 1.27 - 13.68 µM) and amastigote form (L. infantum), 10 of the 12 compounds showed activity (9.09 - 63.5 µM). Even presenting moderate cytotoxicity (CC50 = 8.83 - 87.47 µM), the compounds had values below the reference drug (doxorubicin: CC50 = 0.26 µM). Considering the results, LBDD drug planning proved to be successful and the class of cinnamoyl hydrazones were promising as antiparasitics due to its activity in low micromolar scale and moderate cytotoxicity in human cells. These results indicate that the described class of compounds can be further investigated in order to improve the prototypes obtained in the search for new antiparasitic chemotherapeutic agents and to unravel the mechanisms of action of leishmanicidal molecules.
 
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Publishing Date
2020-02-28
 
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