archives@tulane.edu / 1 / Harley Hanes

Carta al editor. / Revisión por pares

Yes / The Bioarchaeology of Care approach developed by Tilley is usually applied to skeletalized human remains, given the usual constraints of preservation bias that are seen with archaeological assemblages. However, other tissues, such as hair are sometimes preserved and can provide a wealth of information that can supplement the skeletal data. Archaeological hair has been analysed for drug compounds for almost thirty years. This article integrates data from hair analyses for coca metabolites, stable light isotope analysis and aDNA to expand the potential of the Bioarchaeology of Care approach using the example of a spontaneously mummified adult female from northern Chile. / Arts and Humanities Research Council, United Kingdom, Doctoral Studentship 2008/140561 (ELB)

A doença de Chagas, causada por um protozoário flagelado denominado Trypanosoma cruzi, acomete milhares de pessoas ao redor do mundo. O tratamento continua parcialmente ineficaz, envolvendo terapias específicas dirigidas ao parasita assim como terapias adjuvantes em conduta para as manifestações clínicas. No Brasil, o benzonidazol (N-benzil-2-nitroimidazol-1-acetamida) vem sendo o único medicamento disponível para o tratamento etiológico da doença, porém pode causar efeitos colaterais aos pacientes infectados. Há emergente necessidade de avaliar o potencial de novas drogas para modular o sistema imune em resposta a agressão parasitária. A grelina tem demonstrado, em estudos recentes, ser uma importante substância com função cardioprotetora, vasodilatadora, anti-apoptótica e antioxidativa. No entanto, pouco se sabe da ação imunomoduladora da grelina na doença de Chagas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos cardioprotetores e imunomoduladores da grelina em ratos Wistar machos infectados pela cepa Y de T. cruzi. Foram analisados os seguintes parâmetros: quantificação dos parasitas sanguíneos e teciduais, análise de marcadores celulares (CD3+, CD4+, CD8+, NK, NKT, CD45RA+, macrophage e RT1B+) e produção de óxido nítrico. Além disso, outros parâmetros foram analisados, entre eles, os ensaios de linfoproliferação, apoptose de esplenócitos e avaliação de registros eletrocardiográficos. A grelina por si só não ocasionou uma diminuição da parasitemia sanguínea, tecidual ou na quantificação de óxido nítrico, porém exerceu com maestria sua ação anti-apoptótica e antiinflamatória conferindo redução do processo inflamatório cardíaco e da destruição tecidual. A associação com benzonidazol não proporcionou uma potencialização da resposta imune / Chaga\'s disease, caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi, affects thousands of people around the world. The treatment remains partially ineffective, involving targeted therapies directed to the parasite as well as adjuvant therapies for the clinical manifestations. In Brazil, the benzonidazole (N-benzyl-2-nitroimidazol-1- acetamide) is the only drug available for the etiological treatment of the disease, with several side effects. There is an emerging need to evaluate potential new drugs to modulate the immune system against the parasitic aggression. Ghrelin a peptide hormone has been pointed as a substance with important cardioprotective, vasodilatory, anti-apoptotic and anti-oxidative functions. The lack of literature concerning to the immunomodulatory action of ghrelin in Chagas\' disease, turns this work inedit. For that, the objectives of this study was to evaluate the cardioprotective and immunomodulatory effects of ghrelin in male Wistar rats infected with the Y strain of T. cruzi. The following parameters were analyzed: quantification of blood and tissue parasites, analysis of cell markers (CD3+, CD4+, CD8+, NK, NKT, CD45RA+, macrophage and RT1B+), nitric oxide production, lymphoproliferation assays, splenocyte apoptosis and evaluation electrocardiographic records. Ghrelin alone did not exert any action in reducing blood or tissue parasitemia, as well as the nitric oxide quantification, but it exerted with mastery its anti-apoptotic and antiinflammatory actions triggering a reduction of the cardiac inflammatory process and tissue destruction. The combination with benzonidazole did not provide a synergic action of the immune response

Ligantes oxindolimínicos foram sintetizados através de procedimentos já desenvolvidos em nosso laboratório, a partir do 2,3-dioxindol (isatina) e aminas ou diaminas selecionadas, e em seguida metalados. Foram investigados dois complexos de cobre(II) com os ligantes isaepy, preparado a partir de 2-(2-aminoetilpiridina) e isapn, a partir de 1,2-diaminoetano, e os correspondentes complexos de zinco(II). Após caracterização por diversas técnicas, sua reatividade com relação a biomoléculas (HSA e DNA) foi verificada, através de medidas de fluorescência e dicroísmo circular. Posteriormente, sua reatividade antiparasitária frente a T. cruzi foi testada. Todos eles apresentaram atividade tóxica frente às formas tripomastigota e amastigota do parasita, com índices de seletividade bastante promissores, quando comparados à droga atualmente em uso (benzonidazol) e outras alternativas descritas na literatura. Anteriormente estes complexos já haviam demonstrado atividade pró-apoptótica frente a diversas células tumorais, baseado em sua capacidade de gerar espécies reativas (EROs) e de inibir proteínas específicas, como a topoisomerase humana IB. Os resultados aqui obtidos deram origem a um pedido de patente (BR10 2013 026558-6, depositado junto ao INPI em 15/outubro/2013) visando o possível desenvolvimento de novos fármacos para a doença de Chagas. / Oxindolimine ligands were synthesized by procedures previously developed in our laboratory, from 2,3-dioxoindole(isatin) and amines or selected diamines, by condensation reactions, followed by metallation. Two copper(II) complexes with isaepy and isapn ligands, prepared from 2-(2-aminoethylpiridine) and 1,2-diaminoethane respectively, and their corresponding complexes of zinc(II) were investigated. After characterization by various techniques, their reactivity with respect to biomolecules (HSA and DNA) was verified, through measurements of fluorescence and circular dichroism. Subsequently, their antiparasitary reactivity against T. cruzi was tested. All complexes tested presents toxic activity against trypomastigote and amastigote forms of the parasite, with promising selectivity index, compared to drugs currently in use (benznidazole) and other alternative compounds described in literature. Previously, these complexes had shown pro-apoptotic activity against several tumor cells, based on their ability to generate reactive species and inhibit specific proteins, such as topoisomerases. The results obtained here gave rise to a patent application (BR10 2013 026558-6, deposited on INPI in October 15th, 2013), looking for a possible development of new drugs for Chagas disease.

Durante a infecção por Trypanosoma cruzi, o sistema endócrino exerce importante influência no direcionamento da resposta imune do hospedeiro. A prolactina é um dos diversos hormônios envolvidos em uma série de complexas interações com o sistema imunológico, participando diretamente do processo de imunorregulação. As pesquisas relacionadas com a administração de hormônios em modelos experimentais infectados por T. cruzi visam comprovar a modulação dos mecanismos de defesa por estas substâncias e contribuem para a busca de novas terapias auxiliares e melhorias no tratamento convencional da Doença de Chagas. O objetivo deste trabalho foi elucidar o papel da prolactina na modulação do sistema imune durante a fase aguda da doença de Chagas experimental, através da administração desta substância em ratos Wistar jovens infectados com a cepa Y de T.cruzi. O envolvimento e o perfil de ativação das células de defesa durante a infecção aguda foram analisados, utilizando-se ensaios de linfoproliferação, apoptose de linfócitos e análise de marcadores celulares. Além disso, outros parâmetros imunológicos também foram avaliados, entre eles, citocinas intracelulares IFN-?, TNF-?, IL-4 e IL-10, quimiocina MCP-1 e óxido nítrico. Os animais submetidos ao tratamento com prolactina apresentaram redução significativa na parasitemia sanguínea, bem como diminuição na apoptose celular e elevados percentuais de células essenciais na resposta imune do hospedeiro frente ao parasita. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho demonstram os efeitos estimulatórios da prolactina e corroboram a ideia da utilização de substâncias imunomoduladoras no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, que possam promover o equilíbrio da resposta imune do hospedeiro frente à infecção, prevenindo os possíveis danos teciduais observados tanto na fase aguda como crônica da doença de Chagas. / During the course of infection by Trypanosoma cruzi, the host immune system is involved in distinct, complex interactions with the endocrine system, and prolactin (PRL) is one of several hormones involved in immunoregulation. Numerous studies have demonstrated that the modulation of the immune system with the administration of regulatory hormones in different experimental models infected with T. cruzi, are very important inciting the investigation of new therapies for Chagas\' disease. The role of PRL as a possible factor in the modulation of the immune response was the target of this study using as animal model young rats infected with the Y strain of T. cruzi, in the attempt to demonstrate the relationship between the neuroendocrine system and the immune response involved in the acute phase of the experimental Chagas\' disease. For this purpose, some immune parameters were analyzed: dosages of cytokines IFN-?, TNF-?, IL-4, IL-10 and chemokine MCP-1, phenotypic analysis of cell subsets by flow cytometry, production of nitric oxide, lymphoproliferation and apoptosis of splenocytes. Therapy with PRL caused a significant decrease in parasitemia during the acute phase. PRL also triggered an increase in the percentage of cells of the innate and adaptive immune response and decreased apoptosis. Thus, the data obtained in this study corroborate the idea of using substances such as PRL in the development of new therapeutic strategies that can modulate the inflammatory response, contributing to the balance of the host body against infection, preventing the possible tissue damage observed in both acute and chronic Chagas\' disease.

Buscando sintetizar análogos de PAF imobilizados em resina para isolamento dos correspondentes receptores T. cruzi, foi adotada uma estratégia de síntese convergente que implicava no acoplamento à resina de uma cadeia hidrofóbica análoga à presente no fosfolipídio. Através de modificação sequencial do reagente comercial D-Manitol para sua ligação à resina, os análogos seriam sintetizados em um total de 12 etapas. Após a obtenção com sucesso do primeiro intermediário e de dificuldades na obtenção do segundo intermediário, a preparação de derivados de PAF a partir de D-Manitol foi abandonada já que revisão da literatura demonstrou ser possível a síntese destes mesmos análogos em apenas cinco etapas. A nova rota sintética adotada teve como ponto de partida a fosfatidilcolina extraída de gemas de ovos e, através desta nova abordagem, foram sintetizados com sucesso três intermediários. Devido a dificuldades na adaptação de protocolos sintéticos clássicos a compostos carregados como os fosfolipídios, não foi possível a obtenção dos derivados de PAF inicialmente propostos. Os estudos de bioinformática, os quais visaram localizar a sequencia deste provável receptor de PAF no proteoma do parasita, sugerem a existência de proteínas com características de receptores de membrana acoplados à proteína G (GPCRs) e entre estas, possivelmente receptores de PAF a serem explorados na terapia da doença de Chagas. / In order to synthesize resin-immobilized PAF analogs to further promote the isolation of the T.cruzi correlative receptor, we adopted a convergent synthesis strategy. The strategy implied the coupling between the resin and a hydrophobic chain resembling PAF, in which resin-immobilized PAF analogs would be synthesized by means of sequencial 12 step modification of commercially available reagent D-manitol. Despite successful achievement of the first intermediary, the synthesis of the second intermediary was accompanied by difficulties which led to an extensive literature review and subsequent change of synthetic route. The preffered route was a 5 step approach with egg phosphatidilcholine as the starting material, which rendered the successful synthesis of three intermediates. However, due to difficulties to adapt classical synthetic protocols to charged compounds as phospholipids, we could not obtain the initially proposed PAF analogs. Bioinformatic studies were conducted in order to locate the aminoacid sequence of the probable PAF receptor in T.cruzi proteome. Our data suggest the existence of a receptor resembling G protein coupled membrane receptors (GPCRs), which probably include PAF receptors, which, in turn, might be a potential target to the treatment of Chagas disease.

A doença de Chagas representa um grave problema de saúde pública, afetando principalmente a população de baixa renda, o que a torna negligenciada pela indústria farmacêutica. Atualmente, existe apenas um fármaco disponível para o tratamento, o benzonidazol, porém este apresenta eficácia limitada e está associado a diversos efeitos colaterais. O ácido ursólico, um triterpeno de origem natural, possui atividade tripanocida, porém, sua solubilidade aquosa baixa limita sua biodisponibilidade. Para o aumento da biodisponibilidade tem destaque o uso das dispersões sólidas, onde fármacos lipofílicos são dispersos molecularmente ou no estado amorfo em carreadores hidrofílicos, acarretando um aumento do perfil de dissolução. Neste trabalho, dispersões sólidas e misturas físicas contendo ácido ursólico foram preparadas com os carreadores polietilenoglicol 6000, Gelucire 50/13 e dióxido de silício coloidal, Poloxamer 407 e caprato de sódio, empregando as técnicas de fusão e evaporação do solvente. Os sistemas foram caracterizados através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia do infravermelho com transformada de Fourier, calorimetria exploratória diferencial, microscopia em hot stage e difratometria de raios-X. Em outra etapa, os produtos foram avaliados quanto à solubilidade aquosa, perfil de dissolução in vitro, citotoxicidade em linhagem celular LLC-MK2, e atividade tripanocida em modelo animal. Em conjunto, os resultados mostraram que o fármaco não teve suas propriedades afetadas pela manipulação em misturas físicas, mantendo sua estrutura cristalina. Por outro lado, os experimentos de difratometria de raios-X e as observações microscópicas em hot stage revelaram a alteração do ácido ursólico para o estado amorfo, principalmente para os sistemas preparados pelo método do solvente, enquanto que algumas formulações manipuladas pelo método da fusão exibiram alterações polimórficas. Além disso, evidenciaram-se interações intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio para as dispersões sólidas preparadas pelo método do solvente. As alterações do fármaco observadas para as dispersões sólidas preparadas pelo método do solvente aumentaram sua solubilidade e melhoraram seu perfil de dissolução comparado às dispersões sólidas pelo método da fusão e misturas físicas, sendo este aumento maior para os sistemas compostos por Poloxamer 407 + caprato de sódio, seguido por Poloxamer 407, Gelucire 50/13 + dióxido de silício coloidal e PEG 6000, o que pode ser atribuído ao poder tensoativo dos três primeiros carreadores. As formulações mostram-se seguras até a concentração de 128 ?M do fármaco, através da avaliação da citotoxicidade. Por último, o ursólico teve um aumento significativo da atividade tripanocida para a formulação composta pelo tensoativo Poloxamer 407 junto com o promotor de absorção oral caprato de sódio, manipulada pelo método do solvente, sugerindo o aumento da biodisponibilidade do fármaco. / Chagas disease represents a severe problem in public health, affecting mainly the low-income population, making it neglected by the pharmaceutical industry. Currently, there is only one drug available for treatment, benznidazol, however, it presents limited efficacy and is associated with several side effects. Ursolic acid, a naturally occurring triterpene, presents trypanocidal activity, but its low water solubility limits the bioavailability. To increase the biovailability, solid dispersions, where lipophilic drugs are molecularly or in the amorphous state dispersed in hydrophilic carriers, can play an important role, resulting in enhanced dissolution profile of the drug. In this work, solid dispersions and physical mixtures containing ursolic acid were prepared with Polyethyleneglycol 6000, Gelucire 50/13 and silicon dioxide, Poloxamer 407 and sodium caprate as carriers, employing the fusion and solvent evaporation techniques. The products were characterized through scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, hot stage microscopy and X-ray diffractometry. In another step, the formulations were evaluated regarding the aqueous solubility, in vitro dissolution profile, citotoxicity using LLC-MK2 cell line, and trypanocidal activity in animal model. Together, results showed that the drug did not suffer any change in its properties when in physical mixture. On the other hand, X-ray diffractometry and hot stage microscopy revealed a transition from the crystalline to the amorphous state for ursolic acid, especially for the products prepared by the solvent method. In the fusion method, some formulations exhibited a polymorphic change. Moreover, we identified intermolecular interactions between drug and carrier by hydrogen bonding in the products prepared by the solvent method. These changes observed for solid dispersions prepared by the solvent method resulted in increased water solubility and dissolution profile and these effects were higher for the products prepared with Poloxamer 407 + sodium caprate, followed by Polomer 407 alone, Gelucire 50/13 + silicon dioxide and PEG 6000, which can be attributed to the surfactant property of the three first carriers. The formulations were safe up to 128 ?M of the drug, showed by the citotoxicity evaluation. Very importantly, we highlight that ursolic acid had a significant increase in the trypanocidal activity for the product prepared with the surfactant Poloxamer 407 and the penetration enhancer sodium caprate, prepared by the solvent method, suggesting that in this composition ursolic acid was more bioavailable.

Embora os insetos sejam essenciais para a vida na Terra, alguns afetam negativamente a sociedade humana atuando como vetores de doenças, como por exemplo a doença de Chagas. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, no Brasil, o método mais eficaz para prevenir a propagação do agente etiológico, Trypanosoma cruzi, é por controle vetorial. Rhodnius prolixus é um importante vetor de doença de Chagas no Brasil. Como outros insetos, seu comportamento depende de semioquímicos percebidos por um sistema olfativo sofisticado. As proteínas que realizam a comunicação entre ambiente externo e os receptores de odorantes são chamadas de proteínas ligadoras ao odorante (Odorant Binding Protein, OBPs), e são proteínas solúveis, extracelulares e pequenas (15-17 kDa). Visando aumentar o conhecimento sobre essas proteínas para possivelmente desenvolver estratégias de manipulação comportamental de R. prolixus, foram selecionados três genes putativos de OBPs, RproOBP 8, 11 e 19. Os genes foram selecionados através de ferramentas de bioinformática e foram clonados e expressos em diferentes vetores linhagens celulares de Escherichia coli. A proteína recombinante RproOBP 8 e 11 foram expressas em E. coli BL21(DE3). A RproOBP 19 obteve os melhores resultados quando expressa em E. coli BL21(DE3)pLysS. As proteínas recombinantes foram estudadas usando Espalhamento Dinâmico da Luz (DLS), cujos resultados sugeriram melhores soluções tamponantes para trabalhar e armazenar essas proteínas. Esses tampões também foram utilizados para rastrear as condições de cristalização. Embora não tenham sido obtidos cristais para serem usados em coleta de dados de difração de raios X, algumas condições se mostraram promissoras para serem refinadas posteriormente. A RproOBP11 apresentou uma cor vermelha quando purificada. O espectro de UV-Visível mostra um máximo de absorção em 413 nm, o que sugere a presença de um grupo heme no estado oxidado. Os espectros obtidos por Dicroísmo Circular (CD) para a RproOBP11, caracterizam uma proteína rica em α- hélice devido aos picos negativos em 208 e 222 nm. Na presença de 5 possíveis ligantes: pentanol, hexanol, heptanol, octenol e octanol, os espectros de CD não mostraram mudança, podendo representar falta de interação ou interações fracas. A Calorimetria de Titulação Isotérmica (ITC) foi realizada com os mesmos compostos, nenhum deles mostrou interação com a RproOBP11 em tampão 20 mM fosfato pH 7,0. Os mesmos resultados de ITC foram obtidos para o RproOBP19 em tampão 20 mM HEPES pH 7,0. Os resultados do CD sugerirem que o RproOBP19 é uma proteína com regiões intrinsecamente desordenadas. Quando os espectros de CD foram obtidos na presença de TFE a RproOBP19 apresenta espectro mais semelhante às proteínas de α- hélice. Estes resultados representam a primeira investigação molecular de OBPs de R. prolixus. Testes adicionais são necessários para descobrir a estrutura e função dessas OBPs e assim, realizar uma abordagem direcionada do controle vetorial e a possibilidade de usar essas pequenas proteínas como ferramentas biotecnológicas. / Although insects are essential to life on earth, some can affect negatively human society acting as vectors of diseases. One of those is Chagas disease. According to the World Health Organization, in Brazil the most effective method to prevent the spread of the etiologic agent, Trypanosoma cruzi, is by vector control. Rhodnius prolixus is important Chagas disease vector in Brazil. It is a blood-feeding triatomine whose behavior, like other insects, originally depends of signals given by the environment as semiochemicals perceived by a sophisticated olfactory system. The proteins that perform the communication between external environment and the odorant receptors are called Odorant Binding Proteins (OBPs), and are soluble, extracellular and small proteins (15-17 kDa). Aiming to increase knowledge about these proteins to possibly develop strategies for behavioral manipulation of R. prolixus , three putative OBP genes, RproOBP 8, 11 and 19, were selected. The genes were selected using bioinformatics tools and were cloned and expressed in different vectors of Escherichia coli cell lines. Recombinant protein RproOBP 8 and 11 were expressed in E. coli BL21(DE3). RproOBP 19 obtained the best results when expressed in E. coli BL21(DE3)pLysS. Recombinant proteins were studied using Dynamic Light Scattering (DLS), whose results suggested better buffering solutions for working and storing conditions. Such buffers were also used to track crystallization conditions. Although no crystals have been obtained for use in X-ray diffraction data collection, some conditions have proved promising for further refinement. RproOBP 11 showed a red color when purified. The UV-Visible spectrum shows a maximum absorption at 413 nm, which suggests the presence of a heme group in the oxidized state. The spectra obtained by Circular Dicroism (CD) for RproOBP11, characterize an α-helix rich protein due to negative peaks at 208 and 222 nm. In the presence of 5 possible ligands: pentanol, hexanol, heptanol, octenol and octanol, the CD spectra did not show change, being able to represent lack of interaction or weak interactions. Isothermal Titration Calorimetry (ITC) was performed with the same compounds, none of them showed interaction with RproOBP 11 in 20 mM phosphate buffer pH 7.0. The same ITC results were obtained for RproOBP19 in 20 mM HEPES buffer pH 7.0. CD results suggest that RproOBP19 is a protein with intrinsically disordered regions. When CD spectra were obtained in the presence of TFE RproOBP19 presents a spectrum more similar to the α-helix proteins. These results represent the first molecular investigation of OBPs of R. prolixus. Further tests are needed to uncover the structure of these OBPs and provide insight into the function allowing a more targeted approach of vector control and the possibility to use such small proteins as biotechnological tools.

A doença de Chagas, parasitose endêmica causada pelo Trypanosoma cruzi, se apresenta como grande causa de morbimortalidade, afetando cerca de 18 milhões de pessoas no continente americano e causando 21.000 mortes, a cada ano. Atualmente, estima-se que 100 milhões de pessoas estejam sob risco de contaminação nos 18 países da área endêmica da doença. A quimioterapia contra a tripanossomíase americana é constituída por apenas dois fármacos, nifurtimox e benznidazol, que não apresentam ação adequada na fase crônica da doença. Por estas razões, é premente a necessidade de novas e mais eficazes alternativas terapêuticas. A cruzaína, mais abundante cisteíno-protease do parasita, é enzima essencial em todos os estágios de modificação celular do parasita e está, também, presente no processo de invasão e modificação do sistema imune do hospedeiro. Além disso, apresenta diferenças em relação a enzimas dessa categoria no hospedeiro. Trata-se, pois, de excelente alvo bioquímico para a pesquisa de novos agentes contra o T. cruzi. Face ao exposto e tendo-se em vista a especificidade da cruzaína, considera-se de grande interesse a compreensão do mecanismo de interação de compostos com essa enzima com o intuito de planejar derivados com atividade antichagásica potencial. O presente trabalho teve o objetivo de elucidar a afinidade de diferentes classes de compostos pela enzima, na busca racional de novos tripanomicidas. Assim, pró-fármacos peptídicos recíprocos, derivados de primaquina(PQ) e de nitrofural(NF), anteriormente sintetizados, e pró-fármacos peptídicos duplos do hidroximetilnitrofural (NFOH) planejados, e cuja síntese foi estudada, foram submetidos a estudos de modelagem molecular e de docking. Os peptídios foram escolhidos com base na cisão específica pelacruzaína. Avaliou-se a interação com a enzima e elucidar o mecanismo de liberação dos fármacos e composto ativo a partir desses derivados. Os estudos indicaram que o melhor transportador a ser utilizado no planejamento de novos pró-fármacos é o dipeptídio LysArg, corroborando o que havia sido observado nos ensaios em cultura de células infectadas . com o T. cruzi. Ante a possibilidade de um segundo mecanismo de ação pela interação entre a Cys25 da cruzaína e o grupo semicarbazona, presente no NF e no NFOH, planejaram-se e sintetizaram-se análogos destes compostos, utilizando bioisosterismo clássico entre enxofre e oxigênio. Estudos de modelagem molecular e docking indicaram a participação também deste mecanismo de ação na atividade dos referidos derivados nitro-heterocíclicos. Todos os bioisósteros apresentaram ação inibitória na cruzaína IC50 entre 2,71 µM e 22,83 µM - evidenciando, também, este mecanismo de ação. Com o objetivo de se estudar a influência do grupamento (tio)semicarbazona presente nos derivados bioisostéricos sintetizados, realizaram-se estudos de QSAR 20 e 3D em série de compostos descritos na literatura, obtendo-se modelos robustos e com grau elevado de predição, comprovando a ação na cruzaína. Tais grupos podem ser utilizados no planejamento de novos tripanomicidas. Complementando a busca racional de novos antichagásicos potenciais, efetuou-se triagem virtual de novos ligantes utilizando o planejamento racional com base na estrutura do receptor (SBDD) a partir de modelo farmacofórico específico obtido para a cruzaína. Esse estudo proporcionou a sugestão de vinte moléculas a partir do banco de dados CHEMDIV, com possível ação inibitória da enzima. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que os estudos realizados com pró-fármacos e análogos por meio de processos racionais de planejamento forneceram dados importantes para a pesquisa de candidatos a novos fármacos antichagásicos. / Chagas \' disease, a parasitosis caused by Trypanosoma cruzi, is an endemic disease that affects most part of Latin America. About 18 million people are infected by the parasite and around 21 thousand deaths are related to Chagas\' disease each year. Nowadays, 100 millions of people are estimated to be under the risk of infection in the 18 countries of the endemic areas. The therapeutic armamentarium available against Chagas\' disease is comprehended by only two drugs, nifurtmox and benznidazol, which are not effective in the chronic phase of the disease. Cruza in, the most abundant cysteine protease of the parasite, is essential in all stages of the cellular development of the parasite and responsible for invasion and modification of the immunologic system of the human host. Besides, it has differences relatively to those enzymes in the humans. So, it is an excellent biochemical target for searching new agents against T. cruzi. This said and in the view of cruzain specificity, understanding the mechanism of interaction of compounds with this enzyme is considered very interesting in order to design derivatives with potential anti-Chagas\'disease. The present work had the objective of elucidating the affinity of different classes \'of compounds to the enzyme, in the rational search for new trypanomicides. So, mutual peptide prodrugs, derived from primaquine (PQ) and nitrofurazone (NF), previously synthesized, and designed double peptide prodrugs of hydroxymethylnitrofurazone (NFOH), which synthesis has been studied, were submitted to molecular modeling and docking studies. The peptides were chosen based on specific cleavage by cruzain. The interaction with the enzyme and the drug as well as the active compound release mechanism from those derivatives were evaluated. The studies have indicated the dipeptide LysArg as the best carrier to be used in the design of new prodrugs, corroborating what had been earlier observed in the tests of T. cruzi infected cell culture. Based on the possibility of a second mechanism of action through the interaction between cruzain Cys 25 and the semicarbazone group, found in NF and NFOH, analogs of this c/ass of compounds were designed, and synthesized, using classic bioisosterism between sultur and oxygen. Molecular modeling and docking studies have indicated also the participation of this mechanism in the activity of the nitro-heterocyclic compounds referred. All bioisosters showed to inhibit cruzain IC50 between 2.71 µM and 22.83 µM -- also evidencing this mechanism of action. With the purpose of studying the influence of (thio)semicarbazone group present in the synthesized bioisoster derivatives, 20 and 3D QSAR have been developed for a series of compounds reported in the literature, leading to robust and high- preditive leveI models, confirming their action in cruzaine. Those groups might be used in the design of new trypanomicides. Complementing the rational search for new antichagasic compounds, a virtual screening of new ligands, using the structure-based drug design (SBDD) was developed based on a specific pharmacophore model obtained for cruzain. This study have provided the suggestion of twenty compounds from the CHEMDIV data bank with possible inhibitory activity in cruzain. Based on the results obtained, the conclusion is that the studies herein developed with prodrugs and analogs through rational drug design lead to important data towards the research of new candidates as new antichagasic drugs.