A doença de Chagas é uma doença tropical negligenciada de alta prioridade nos programas de pesquisa e desenvolvimento da Organização Mundial da Saúde. Grave problema de saúde pública, é uma das maiores causas de desordens cardíacas em vários países da América Latina. A inexistência de um tratamento satisfatório faz urgente a busca por novas alternativas terapêuticas. Nesse contexto, o objetivo dessa tese de doutorado foi o desenvolvimento de inibidores da enzima cruzaína de Trypanosoma cruzi, alvo molecular validado para a doença de Chagas, utilizando de forma integrada várias estratégias experimentais e computacionais de química medicinal e planejamento de fármacos. Duas classes de inibidores foram utilizadas como compostos líderes: derivados benzimidazólicos e imídicos. Diversas etapas de planejamento, síntese química e avaliação biológica foram realizadas de forma iterativa até que a otimização da potência dos compostos fosse alcançada. Modificações em diversas regiões de cada composto líder foram exploradas, levando ao entendimento de requerimentos de SAR essenciais para a inibição enzimática. O mecanismo de inibição de novas séries de compostos foi determinado. Estudos preliminares de toxicidade, em linhagens celulares e in vivo, mostraram que os compostos apresentam um perfil seguro. Por meio da realização de um estágio de doutorado sanduíche no departamento de metabolismo de fármacos e farmacocinética da empresa farmacêutica norte-america AbbVie, foi realizada a determinação de parâmetros farmacocinéticos dos compostos investigados. Além disso, foi possível a utilização de uma metodologia recentemente implementada na empresa, com foco na otimização de múltiplos parâmetros de um composto teste. Este método foi utilizado para a identificação de candidatos a novos fármacos com um equilíbrio favorável entre potência e parâmetros farmacocinéticos, que são absolutamente essenciais para o desenvolvimento de um novo fármaco eficaz e seguro. Por fim, foi criada uma estratégia mais racional e efetiva para a triagem de candidatos a novos antichagásicos, que apresentem uma combinação otimizada de potência e propriedades de ADME. / Chagas\' disease is considered a high priority neglected tropical disease by the World Health Organization in its research and development programs. It is a serious public health problem, being among the main causes of cardiac disorders in many countries in Latin America. The absence of an effectite treatment makes urgent the pursue of novel therapeutic options. In this way, the goal of this PhD thesis was to develop inhibitors of the enzyme cruzain, the main cysteine protease from Trypanosoma cruzi, a validated target for Chagas\' disease drug discovery. This work involved the combination of experimental and computational approaches in medicinal chemistry and drug design. Two sets of inhibitors were used as lead compounds: benzimidazole and imide derivatives. The design, chemical synthesis and biological evaluation of several compounds were performed iteratively, until the optimization of potency was achieved. Modifications in different regions of each lead compound were explored, making it possible to understand the SAR requirements for enzyme inhibition. The mode of inhibition of the compounds was determined. Preliminary toxicity studies were caried out using cellular lineages and mice, showing that the compounds possess a safe profile. A PhD internship at the department of metabolism and pharmacokinetics at the U.S. pharmaceutical company AbbVie led to the determination and optimization of the pharmacokinetic profile of the inhibitors. Besides, a methodology recently implemented in the company was employed in this work, which aims a multi parametric optimization of the test compounds. This method was used to identify drug candidates with a favorable balance between potency and pharmacokinetic parameters, which are absolutely essential to develop a new, safe and effective drug. Finally, it was created a rational and more effective strategy for the screening of new antichagasic drug candidates, presenting an optimized combinaiton of potency and ADME properties.

Dentre as doenças parasitárias tropicais, as causadas por protozoários se apresentam como um grande desafio para a saúde pública, sendo representadas pela leishmaniose e doença de Chagas. Afetam grandes populações marginais ao processo econômico globalizado, e desta forma, não são vistas como mercados potenciais. O presente projeto visou o isolamento de novos compostos naturais de venenos animais com atividade anti-Leishmania e anti-T. cruzi. O presente estudo fracionou por diferentes técnicas cromatográficas, os venenos dos anfíbios Siphonops annulatus, Corythomantis greeningi, Aparasphenodon brunoi e Phyllomedusa hypochondrialis, visando o isolamento de peptídeos e metabólitos secundários através de ensaios biomonitorados. Utilizando-se a espectrometria de massas e seqüenciamento por degradação química de Edman, foi possível a caracterização bioquímica de cinco peptídeos ativos da secreção de Phyllomedusa hypochondrialis, sendo estes a bradicinina, as dermaseptinas 1 e 4 e as filoseptinas 7 e 8. Os peptídeos apresentaram uma Concentração Efetiva 50% (CE50) variando entre 0,7 a 20 ?g/mL em L. (L.) infantum chagasi e T. cruzi, com baixa ou nenhuma citotoxicidade para células de mamíferos nas concentrações testadas. Além disso, a separação química da secreção do anfíbio Siphonops annulatus forneceu uma fração altamente ativa em promastigotas de L. (L.) infantum chagasi, com CE50 0,065 ?g/mL, porém com toxicidade bastante elevada para macrófagos peritoneais e nenhuma seletividade nas formas intracelulares. Estudos ultraestruturais de Leishmania demonstraram severos danos mitocondriais, além da formação de grande vacúolos citoplasmáticos, levando o parasita a morte em poucas horas. O presente estudo demonstrou o potencial de peptídeos e metabólitos secundários de venenos de anfíbios, que se adequadamente estudados, poderão contribuir como novos protótipos de fármacos para a doenças negligenciadas. / Among the tropical parasitic diseases, those caused by protozoa present a major challenge to public health, being represented by leishmaniasis and Chagas disease. Affect large populations marginal to the global economic process, and thus are not seen as potential markets. This project aimed the isolation of new natural compounds in animal venoms with anti-Leishmania activity and anti-T. cruzi. The present study fractionated by different chromatographic techniques, the poisons of the amphibians Siphonops annulatus, Corythomantis greeningi, Aparasphenodon brunoi and Phyllomedusa hypochondrialis, aiming the isolation of peptides and secondary metabolites through bioguided assays. By using mass spectrometry and sequencing by Edman degradation, it was possible to do the biochemical characterization of five active peptides from the poison of Phyllomedusa hypochondrialis, as bradykinin, dermaseptins 1 and 4 and phylloseptins 7 and 8. The peptides showed a 50% Effective Concentration (EC50) ranging from 0.7 to 20 ?g/mL in L. (L.) infantum chagasi and T. cruzi, with little or no cytotoxicity to mammalian cells at the tested concentrations. In addition, the chemical separation of the poison of the amphibian Siphonops annulatus provided a highly active fraction against promastigotes of L. (L.) infantum chagasi, with an EC50 of 0.065 ?g/mL, but highly toxicity to peritoneal macrophages and without selectivity against the intracellular forms of Leishmania. Ultrastructural studies of Leishmania showed severe mitochondrial damages and the formation of large cytoplasmic vacuoles, leading to parasite death within few hours. The present study demonstrated the potential of peptides and secondary metabolites of amphibian poisons, and if adequately studied, may contribute as prototypes of new drugs for neglected diseases.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A doenÃa de Chagas (DC) à uma patologia de natureza endÃmica, causada pelo protozoÃrio Trypanosoma cruzi, com pronunciada relevÃncia entre as doenÃas cardÃacas. Foi descrita oficialmente em 1909 e mesmo apÃs mais de um sÃculo de sua descoberta ainda representa um problema de saÃde pÃblica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade da quimioterapia com Benzonidazol (Bz) em pacientes chagÃsicos crÃnicos atravÃs de anÃlise sorolÃgica e eletrocardiogrÃfica. Trata-se de um estudo prospectivo nÃo concorrente e concorrente, onde os pacientes foram acompanhados sorologicamente uma vez ao ano depois do tratamento, a partir de 2005, 2006 ou 2007 (antes do tratamento) atà 2011. A avaliaÃÃo eletrocardiogrÃfica foi realizada no inÃcio (2005 a 2007) e final da pesquisa (2011). Os pacientes foram tratados com Bz na dosagem de 5mg/Kg/dia em duas a trÃs tomadas diÃrias durante 60 dias. A anÃlise sorolÃgica foi realizada atravÃs das tÃcnicas de ELISA (Ensaio ImunoenzimÃtico) e IFI (ImunofluorescÃncia indireta). A avaliaÃÃo eletrocardiogrÃfica foi feita atravÃs dos eletrocardiogramas (ECG) realizados no Hospital UniversitÃrio Walter CantÃdio e disponÃveis nos prontuÃrios dos pacientes. Foram acompanhados 31 pacientes, 20 (64,5%) do sexo masculino e 11 (35,5%) do feminino, de 25 a 64 anos, dos quais 51,6% (16/31) cursaram o primeiro grau incompleto e 22,6% (7/31) eram agricultores. A anÃlise sorolÃgica atravÃs do teste ELISA demonstrou queda significativa da densidade Ãptica das amostras coletadas antes (2005 a 2007) em relaÃÃo Ãs amostras pÃs-tratamento (2011). Com relaÃÃo à IFI, os pacientes mantiveram-se inalterados durante o segmento (variaÃÃo de no mÃximo uma diluiÃÃo entre a amostra basal e 2011). No que diz respeito à avaliaÃÃo eletrocardiogrÃfica, 76,2% (16/21) apresentaram manutenÃÃo dos laudos eletrocardiogrÃficos ao longo do estudo, com exceÃÃo de cinco casos. Um dos pacientes excluÃdo da anÃlise eletrocardiogrÃfica (nÃo existia ECG realizado em 2011) necessitou de um implante de desfibrilador ao longo do acompanhamento (2010). Em conclusÃo, pode-se afirmar que embora o Bz apresente efetividade limitada em pacientes na fase crÃnica da DC, este estudo demonstrou um efeito benÃfico do medicamento na maioria dos pacientes acompanhados, jà que a maioria destes apresentou manutenÃÃo dos laudos eletrocardiogrÃficos e a sorologia mostrou uma tendÃncia à queda. Entretanto, faz-se necessÃrio um perÃodo maior de segmento, jà que o tempo de acompanhamento deste estudo (5 a 7 anos) à considerado curto para pacientes na fase crÃnica da doenÃa. / Chagas disease (CD) is a pathology of endemic nature, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, with pronounced relevance between heart disease. It was officially described in 1909 and even after more than a century of its discovery is still a public health problem. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of chemotherapy with Benznidazole (Bz) in patients with chronic Chagas disease by serological analysis and electrocardiography. This is a prospective non-concurrent and concurrent study, where patients were followed serologically once a year after treatment, from 2005, 2006 or 2007 (before treatment) until 2011. The electrocardiographic evaluation was performed at baseline (2005-2007) and end of the study (2011). The patients were treated with Bz in dose of 5mg/kg/day in two to three daily doses for 60 days. The serological analysis was conducted, through the techniques of ELISA (enzyme immunoassay) and IIF (indirect immunofluorescence). The electrocardiographic evaluation was performed at the University Hospital Walter CantÃdio through the electrocardiograms (ECG) available in patient charts. This study followed 31 patients, 20 (64,5%) male and 11 (35,5%) female, from 25 to 64 years, where 51.6% (16/31) did not finish high school and 22,6% (7/31) were farmers. Serological analysis by ELISA demonstrated a significant decrease in the optical density of the samples collected before (2005 to 2007) when compared with the samples after treatment (2011). Now with regard to IIF, patients remained unchanged during the segment (variation in a maximum of a dilution of the sample between baseline and 2011). Regarding the electrocardiographic evaluation, 76.2% (16/21) showed maintenance of electrocardiographic reports throughout the study, with the exception of cinco cases. One patient was excluded from analysis electrocardiographic (there wasnât ECG performed in 2011) required a defibrillator implantation during follow-up (2010). In conclusion, one can say that although Bz presents limited effectiveness in patients in the chronic phase of CD, this study demonstrated a beneficial effect of the drug in most followed patients, as the majority of these reports showed maintenance of electrocardiographic and serology showed a downward trend. However, it is necessary a longer segment, since the follow-up period of this study (5-7 years) is considered short for patients in the chronic phase of the disease.

Doenças negligenciadas acometem milhares de pessoas em todo o mundo, principalmente em países subdesenvolvidos. A exemplo destas encontram-se doenças como a leishmaniose e a doença de Chagas que representam relevantes problemas de saúde pública. As terapias disponíveis para estas doenças tropicais, contudo, estão longe de serem satisfatórias e eficazes, considerando-se que os quimioterápicos existentes apresentam reconhecida toxicidade, alto custo e eficácia moderada. Com o propósito de obter alternativas terapêuticas otimizadas, este projeto de pesquisa teve como objetivo a obtenção de pró-fármacos de compostos nitroderivados com comprovada atividade leishmanicida e antichagásica para serem utilizados em sistemas ADEPT visando maior eficácia e menor toxicidade no tratamento destas parasitoses. A princípio, duas frentes de trabalho em paralelo foram adotadas: uma teórica, para determinação do mecanismo catalítico da carboxipeptidase G2 (CPG2) e obtenção de informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos, e a outra sintética, para obtenção dos compostos propriamente ditos. Estudos teóricos de ancoramento e dinâmica molecular da CPG2 com um de seus reconhecidos substratos, o metotrexato, indicaram que o mecanismo de ação proposto para metaloproteases em geral também pode ser aplicado a esta enzima. Informações relacionadas ao mecanismo de clivagem dos pró-fármacos propostos também foram obtidas. A rota sintética inicialmente proposta para a obtenção dos pró-fármacos partia da ligação dos nitroderivados ao ácido glutâmico por intermédio de um agente espaçante, o ácido succínico. Com base nas informações obtidas nos estudos teóricos, entretanto, o projeto foi reformulado focando-se na síntese dos pró-fármacos sem agente espaçante, pois estes se mostraram mais favoráveis ao reconhecimento pela enzima. Com relação à síntese, a obtenção dos compostos planejados não foi alcançada a despeito dos esforços empreendidos. Estudos teóricos e experimentais de reatividade parecem comprovar a tese de que o grupo nitro desativa as funções nucleofílicas das estruturas dos nitrocompostos que seriam fundamentais para as reações de acoplamento ao transportador ácido glutâmico. Este achado, contudo, constitui um importante problema a ser solucionado, visto que nitroderivados parecem exercer suas atividades principalmente mediante redução do grupo nitro e produção de espécies reativas de oxigênio nas redondezas dos parasitas. / Neglected diseases affect millions of people around the world for the most part in underdeveloped countries. Leishmaniasis and Chagas disease are example of important public health problems spread through Africa, Asia and Latin America. Unfortunately, currently available chemotherapy to treat these diseases remains ineffective, being the most frequently applied drugs toxic, expensive and of moderate potency. By considering this actual picture and envisioning new therapeutic alternatives, the aim of this work was to design and synthesize potential antichagasic and antileishmanial prodrugs of nitroderivatives to be used in Antybody-Directed Enzyme Prodrug Therapy (ADEPT), a drug design approach which results in targeted delivery of the active compounds, increasing their potencies in addition to lowering their toxicity. Theoretical studies to determine the catalytic mechanism of the carboxypeptidase G2 (CPG2) and to obtain information about the cleavage mechanism of proposed prodrugs were performed whereas different synthetic approaches were made to obtain the compounds. Docking and molecular studies of the CPG2 considering theoretical interactions with its known substrate, methotrexate, indicated that the proposed general mechanism for metalloproteases could be indeed applied to this enzyme. Information about the cleavage mechanism of prodrugs was also obtained. Initially prodrugs proposed were composed by nitroderivatives structures attached to glutamic acid, the chosen transporter agent, by a spacer group, the succinic acid. Theoretical studies, however, had showed that prodrugs constructed without a spacer agent could be better recognized by the enzyme. These results re-directed the synthetic approach to new prodrug structure without spacer. Despite all efforts spent, it was impossible to obtain the proposed prodrug structures. Experimental reactivity studies were then accomplished, since it was possible that the nitro group, from nitroderivatives structure, was able to reduce the nucleophilic power of particular functional groups chosen to accomplish the coupling between the active compound and the transporter. The results corroborate this hypothesis and the absence of nitro group facilitates the prodrug synthesis. This, however, constitute an important problem to be solved since the nitroderivative seams to exert their function mainly by nitro group reduction and production of free radical species in the surrounding of the parasites.

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.

The human Chagas disease, also called American trypanosomiasis, is considered by the World Health Organization of the 17 most neglected tropical diseases in the world. The eradication of disease vector transmission path in Brazil is not implemented and was confirmed in this study. The objective was to investigate the infection of Chagas disease vector transmission in humans in rural Tobias Barreto. This is a cross-sectional field study with a quantitative approach, which were investigated 255 individuals 0-85 years living in the villages and Alagoinhas Well Clara, selected at random. Participants received information on the risks of the disease, answered a questionnaire on socio-economic and demographic data relevant to the risk of vector transmission in the study area, and gave blood sample after signing the informed consent form. Factors related to transmission of the disease among those surveyed were analyzed using Epi Info version 7.1.4 software. New cases were found, one sororeagente and three inconclusive. The results demonstrate that the vectorial transmission is not interrupted and the disease is not being diagnosed. The wild species of domicialização the region studied assuming the role of Triatoma infestans, may be responsible for maintaining the transmission of the disease, demonstrating the need for changes in policies for prevention and control of disease. / A doença de Chagas humana, também conhecida como tripanossomíase americana, é considerada pela Organização Mundial de Saúde uma das 17 doenças tropicais mais negligenciadas no mundo. A erradicação da doença por via de transmissão vetorial no Brasil não está concretizada e foi comprovada nesse estudo. O objetivo do trabalho foi investigar a infecção da doença de Chagas por transmissão vetorial em humanos em área rural de Tobias Barreto. Trata-se de um estudo transversal de campo, com abordagem quantitativa, onde foram investigados 255 indivíduos de 0 a 85 anos, residentes nos povoados Alagoinhas e Poço da Clara, selecionados de forma aleatória. Os participantes receberam informações sob os riscos da doença e responderam questionário sobre dados socioeconômico e demográficos relevantes ao risco de transmissão vetorial na área estudada, e cederam amostra sanguínea após assinarem o TCLE. Fatores relacionados à transmissão da doença entre os pesquisados foram analisados através do software Epi Info versão 7.1.4. Novos casos da doença foram encontrados, um sororeagente e três não conclusivos. Os resultados demonstram que a transmissão vetorial não está interrompida e a doença não está sendo diagnosticada. A domicialização de espécie silvestre da região estudada assumindo o papel do Triatoma infestans, pode ser responsável pela manutenção da transmissão da doença, demonstrando a necessidade de mudanças nas políticas de prevenção e controle da doença.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-12T12:09:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Mestrado Lucianna PPGIT (Biblioteca).pdf: 1648880 bytes, checksum: 302834b98cb331c5e4d57aefa0fd3ce9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-12T12:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Mestrado Lucianna PPGIT (Biblioteca).pdf: 1648880 bytes, checksum: 302834b98cb331c5e4d57aefa0fd3ce9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / FACEPE / A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma infecção parasitária sistêmica, que afeta cerca de 10 milhões de pessoas e causa, em média, cerca de 14.000 mortes por ano, além da estimativa de que 25 milhões de pessoas estão em risco de adquirir a doença. No Brasil, o Benznidazol (BZD) é o único fármaco utilizado para o tratamento durante a fase aguda, enquanto que, durante a fase crônica da doença, o mesmo mostra-se com atividade limitada. Dessa forma, o desenvolvimento de fármacos para o tratamento da doença de Chagas se faz necessário. Sabendo-se que o T. cruzi é susceptível às tiossemicarbazonas e seus bioisósteros, essas classes de compostos têm se mostrado promissoras para o desenvolvimento de drogas tripanocidas. Baseado em relatos na literatura de potentes tiossemicarbazonas tripanocidas, elegeu-se o composto protótipo (Composto 1i - página 21) deste trabalho, onde planejou-se por meio da estratégia de bioisosterismo, a síntese de inéditas aril-4-tiazolinonas, no intuito de obter compostos mais potentes e menos tóxicos. Além disso, de estabelecer a relação estrutura-atividade anti-T. cruzi, através da inserção de substituintes diversos nas posições N3 e C5 do anel heterociclo. Os compostos foram obtidos em duas etapas, sendo a primeira a obtenção das tiossemicarbazonas (Int 1-3), com rendimentos que variaram de 68% a 81%, e a segunda etapa, a reação destas (Int 1-3) com ésteres e ácidos halogenados para obtenção dos compostos cíclicos (LR 01-18) os quais apresentaram rendimentos de 23% a 97%. Todas as moléculas foram caracterizadas quimicamente por Ressonância Magnética Nuclear de Prótons (¹H-RMN) e Carbono (¹³CRMN) e Infravermelho (IV). A atividade tripanocida foi determinada em amastigostas e tripomastigotas da cepa Tulahuen e a toxicidade foi estimada em fibroblastos L929. Após realização dos ensaios biológicos, foi possível identificar os compostos LR-05, LR-07 e LR- 08 como agentes tripanocidas com potência superior ao BZD (21.90 μM), com valores de 13.27 μM, 12.20 μM e 2.46 μM, respectivamente. O composto LR-08 foi cerca de nove vezes mais potente que o BZD e possui como característica estrutural uma metila em N3 e outra metila em C5. Constatou-se que a funcionalização da tiossemicarbazona em tiazolinona foi benéfica, resultando em três compostos mais ativos (LR-07, LR-08 e LR-16) que os seus intermediários (Int 2-3). De maneira geral, foi possível identificar tiazolinonas mais ativas, para às formas evolutivas tripomastigota e amastigota, quando comparado ao BZD. / Chagas disease, caused by Trypanosoma cruzi protozoan, is a systemic parasitic infection that affects about 10 million people and causes on average about 14,000 deaths for year in addition to the estimated 25 million people are at risk acquiring the disease. In Brazil, Benznidazole (BZD) is the only drug used for the treatment during the acute phase, whereas during the chronic phase of the disease, shows the same with limited activity. Thus, the development of drugs for the treatment of Chagas disease is required. Knowing that the Trypanosoma cruzi is susceptible to thiosemicarbazone and its bioisosters, these classes of compounds have shown promise for the development of trypanocidal drugs. Based on reports in the powerful thiosemicarbazones trypanocides literature, was elected the prototype compound (Compound 1i - page 21) of this work, which was planned by bioisosterism strategy, the synthesis of aryl-4-thiazolinones unpublished, in order to more potent and less toxic compounds. Furthermore, to establish the relation structure-anti-T activity. cruzi, by inserting in the various substituents N3 and C5 positions of the heterocycle ring. The compounds were obtained in two steps, the first being the obtaining of thiosemicarbazone (Int 1-3), with yields ranging from 68% to 81% and the second step, the reaction of these (Int 1-3) with esters and halogenated acids to obtain the cyclic compound (LR 01-18) showed that yields of 23% to 97%. All molecules were chemically characterized by Proton Nuclear Magnetic Resonance (¹H-NMR) and carbon (¹³C-NMR) and Infrared (IR). The trypanocidal activity was determined in amastigostas and trypomastigotes of the Tulahuen strain and toxicity was estimated in L929 fibroblasts. After performing biological assays it was possible to identify compounds LR-05, LR-07 and LR-08 as trypanocidal agents with superior power to BZD (21.90 mM), with values of 13.27 uM, 12.20 uM and 2.46 uM, respectively. The LR- 08 compound was about nine times more potent than the BZD and has as structural feature in one methyl and one methyl N3 C5. It was found that functionalization of thiosemicarbazone was beneficial in thiazolinone, resulting in three more active compounds (LR-07, LR-08 and LR-16) their intermediaries (Int 2-3). In general, it was possible to identify more active thiazolinones to the amastigote and trypomastigote forms evolutionary compared to the BZD.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-10-21T12:20:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Adriene Siqueira de Melo_Medicina Tropical_2016_Publicação Digital.pdf: 2979717 bytes, checksum: 57f59f57f32268ca22f79a21050c7978 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T12:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Adriene Siqueira de Melo_Medicina Tropical_2016_Publicação Digital.pdf: 2979717 bytes, checksum: 57f59f57f32268ca22f79a21050c7978 (MD5) Previous issue date: 2016-02 / CAPES / Por contribuírem nos processos de migração diferencial de células imunes aos tecidos, quimiocinas e seus receptores estão potencialmente implicados na manutenção do infiltrado inflamatório observado na miocardiopatia chagásica crônica. Assim, avaliamos em pacientes com doença de Chagas crônica a associação da produção de quimiocinas e da expressão fenotípica para receptores de quimiocinas por células T CD4+, CD8+ e CD4+CD8+, com a presença e gravidade da manifestação cardíaca. Cinquenta e seis pacientes (Forma indeterminada, IND=20; Forma cardíaca leve, CARD1=20 e Forma cardíaca severa, CARD2=16), foram selecionados no Ambulatório de Doença de Chagas do Pronto-Socorro Cardiológico de Pernambuco/Universidade de Pernambuco. O sangue foi cultivado (1dia/37ºC/5%CO2) na presença de Antígeno Solúvel de Epimastigota (25μg/mL), de Fitohemaglutinina (5μg/mL) e mantendo-se um tubo sem estímulo. O sobrenadante e as células sanguíneas foram analisados por citometria de fluxo e as diferenças consideradas quando p<0,05. O grupo CARD2 apresentou maiores níveis de células T CD8+CCR1+, CD8+CCR3+, CD4+CD8+CCR1+, CD4+CD8+CCR3+, de Intensidade média de fluorescência (MIF) para CCR1 e CCR3, e de produção de CCL5 e CXCL8 que o grupo IND, além de maior produção para CXCL10 que o CARD1. O grupo CARD1 apresentou maiores níveis para células T CD4+CXCR5+, CD4+CCR4+, de MIF para CXCR5 e de produção de CXCL8 que os pacientes IND. É possível que as células e quimiocinas diferencialmente observadas nos indivíduos com a manifestação cardíaca estejam atuando por mecanismos de citotoxidade, oriundos tanto da resposta imune específica ao parasita quanto de possíveis processos autoimunes, para o estabelecimento dos danos tissulares e sintomatologia clínica nestes pacientes. / Contributing to differential migration of immune cells to tissues, chemokines and their receptors are potentially involved in the maintenance of inflammatory infiltrate observed in chronic Chagas' cardiomyopathy. We evaluated in chronic Chagas' disease patients the association of chemokine production and phenotypic expression of chemokine receptors by CD4+, CD8+ and CD4+ CD8+ T cells with the presence and severity of heart involvement. Fifty-six patients (indeterminate form, IND = 20; mild heart shape, CARD1 = 20; and severe heart shape, CARD2 = 16) were selected at Ambulatório de Doença de Chagas, Pronto-Socorro Cardiológico de Pernambuco/Universidade de Pernambuco.The blood was cultured (1day / 37°C/5% CO2) in the presence of epimastigote antigen (25 μg / ml), Phytohaemagglutinin (5μg / ml) and an unstimulated culture was also performed. The supernatant and the blood cells were analyzed by flow cytometry and the differences were considered when p <0.05. The CARD2 group had higher levels of CD8+CCR1, CD8+CCR3+, CD4+CD8+CCR1+ and CD4+CD8+CCR3+ T cells; higher mean intensity of fluorescence (MIF) to CCR1 and CCR3, and higher production of CCL5 and CXCL8 than IND. Furthermore, CARD2 had increased production of CXCL10 than CARD1. The CARD1 group showed higher levels of CD4+CXCR5+ and CD4+CCR4+ T cells, higher MIF for CXCR5 and higher production to CXCL8 than IND. It is possible that cells and chemokines found in such individuals presenting cardiac involvement, are contributing to cytotoxicity mechanisms raised by the specific immune response to the parasite or the possible autoimmunity, in establishing of cardiac tissue injuries with clinical manifestation.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-30T18:26:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE PAULO ANDRÉ.pdf: 12707088 bytes, checksum: 1ef366976f050b974da19aa9ed860831 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T18:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE PAULO ANDRÉ.pdf: 12707088 bytes, checksum: 1ef366976f050b974da19aa9ed860831 (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / FACEPE / A identificação e utilização de estruturas privilegiadas como base para a obtenção de novas moléculas, tem se destacado como estratégia para a descoberta de novos fármacos. Como exemplos de estruturas privilegiadas podem ser citados os heterociclos ftalimida e isatina. Ambos são importantes grupos farmacofóricos conhecidos pelo amplo espectro de atividades biológicas que apresentam. Outro importante grupo farmacofórico que vem sendo bastante explorado e que está presente em moléculas quimicamente diversas e ativas para uma grande variedade de doenças é o heterociclo tiazol. Fazendo uso da estratégia de hibridização molecular foram obtidos inéditos compostos tiazóis derivados da ftalimida e da isatina. O presente trabalho está dividido em dois capítulos e explora duas das muitas atividades farmacológicas apresentadas pelos grupos farmacofóricos, a atividade antichagásica e a anticâncer. O primeiro capítulo apresenta o planejamento, a síntese, a caracterização estrutural, a avaliação quanto às propriedades antichagásicas de tiazóis derivados da ftalimida. Alguns dos compostos obtidos nessa primeira parte apresentaram potente inibição sobre a forma tripomastigota do parasito com baixa toxicidade em células esplênicas, e as relações estrutura-atividade resultantes são discutidas. Também são apresentadas alterações ultraestruturais que ftalil-1,3-tiazóis induzem sobre a morfologia do parasito, como o encurtamento do flagelo, condensação da cromatina, inchaço das mitocôndrias, alteração de reservosomos e dilatação do retículo endoplasmático. Juntos, estes dados revelam, pela primeira vez, uma nova série de compostos contendo ftalimido-tiazóis como base estrutural com potentes efeitos contra o T. cruzi e características de líder-similar ("lead-like") contra a doença de Chagas. Os resultados apresentados no primeiro capítulo foram publicados na European Journal of Medicinal Chemistry. O segundo capítulo apresenta o planejamento, a síntese empregada, a caracterização estrutural para a obtenção das séries de tiazóis inéditos derivados da isatina, assim como alguns resultados prévios de suas propriedades antitumorais. Nessa segunda parte da tese são apresentadas 29 moléculas, sendo 9 tiossemicarbazonas e 20 tiazóis. Nenhum dos compostos apresentou citotoxicidade na dose de 100 μM para células normais humanas. Embora não sejam conclusivos, resultados prévios indicam que alguns compostos intermediários apresentam importante atividade antitumoral, o que pode indicar que a síntese de derivados de tais compostos pode ser promissora para a obtenção de novos agentes antitumorais. De modo geral, pode-se concluir que a estratégia de utilização de estruturas privilegiadas como bases estruturais para a obtenção de novos compostos biologicamente ativos permitiu identificar potentes agentes antichagásicos, bem como encontrar um prévio direcionamento para síntese de novos protótipos a fármacos antitumorais. / The identification and use of privileged structures as a basis for obtaining new molecules, has excelled as a strategy for drug discovery. Examples of privileged structures can be cited the phthalimide and isatin heterocycles. Both are important pharmacophore groups known by the broad spectrum of biological activities that present. Another important pharmacophore which has been extensively explored and is present in various chemically active molecules and for a wide variety of diseases is the thiazole heterocycle. Making use of molecular hybridization strategy were obtained unpublished thiazoles compounds derived from phthalimide and isatin. This work is divided into two chapters and explores two of the many pharmacological activities presented by pharmacophore groups, the antichagasic and anti-cancer activity. The first chapter presents the planning, synthesis, structural characterization, antichagasic properties evaluation of phthalimido-thiazoles derivatives. Some of the compounds obtained in this first part showed potent inhibition on parasite trypomastigotes with low toxicity in spleen cells and the resulting structure-activity relationships are discussed. Also ultrastructural changes appear that phthalyl-1,3-thiazoles induce on the morphology of the parasite, such as the shortening of the flagellum, chromatin condensation, swelling of mitochondria, reservosomes change and dilatation of the endoplasmic reticulum. Together, these data revealed, for the first time, a novel series of phthalimido-thiazoles-structure-based compounds with potential effects against T. cruzi and lead-like characteristics against Chagas disease. The results showed in the first chapter were published in the European Journal of Medicinal Chemistry. The second chapter presents the planning, the synthesis used, the structural characterization to obtain the derivatives unpublished thiazoles series of isatin, as well as some preliminary results of its anti-tumor properties. In this second part of the thesis are displayed 29 molecules, 9 thiosemicarbazone and 20 thiazoles. Neither compound showed cytotoxicity in a dose of 100 uM to normal human cells. Although not conclusive, preliminary results indicate that some intermediates have significant antitumor activity, which may indicate that the synthesis of derivatives of such compounds can be promising for obtaining novel anticancer agents. In general, it can be concluded that the strategy of use of privileged structures as structural basis for obtaining new biologically active compounds identified potent antichagasic agents and find a previous guidance for synthesis of new prototypes to antitumor drugs.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-05-04T18:15:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-Final (5).pdf: 1546136 bytes, checksum: 53adafdfff412dd5657ebbb3bab08a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T18:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-Final (5).pdf: 1546136 bytes, checksum: 53adafdfff412dd5657ebbb3bab08a78 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / O benznidazol (BNZ) é um derivado de 2-nitroimidazol com largo espectro de atividade farmacológica antiparasitária. Um dos grandes problemas deste fármaco são as grandes doses administradas, tratamentos prolongados, bem como a alta incidência de reações adversas, o que, provavelmente, estão relacionados com a sua baixa solubilidade. Parte destes problemas pode ser reduzidos com associação do fármaco a uma estrutura que aumente a sua solubilidade e modifique a liberação do mesmo, modulando-a e prolongando a sua dissolução. Assim, esse trabalho objetivou obter e caracterizar sistemas microparticulados do BNZ a uma estrutura organometálica - Metal Organic Framework (MOF) chamada Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF-8), a fim deser utilizada nos estudos de pré-formulação de forma farmacêutica de liberação prolongada para o tratamento alternativo da doença de Chagas. Os sistemas foram obtidos após agitação do fármaco e da ZIF-8 em diferentes solventes (água e acetona) para que fosse escolhido o melhor método, seguindo a obtenção com a secagem. Quanto às caracterizações, estas foram realizadas através de diferentes técnicas analíticas (espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível, análise térmica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de luz polarizada, tamanho de partícula por granulometria à laser, análise de área superficial e tamanho e volume de poros) para garantir a obtenção do sistema, prosseguindo com os ensaios de dissolução que evidenciaram o comportamento de liberação do BNZ em diferentes pH’s quando associado aos materiais organometálicos. Os perfis de dissolução foram analisados através da área sob a curva (AUC), eficiência de dissolução (ED%) e ajuste de seus resultados quanto aos modelos cinéticos. Por meio dos métodos desenvolvidos o escolhido para obtenção foi o realizado com a acetona como solvente, onde foi possível conseguir um valor de 38% de incorporação do fármaco à ZIF-8. Através das análises térmicas, ficou comprovada a obtenção do sistema, indicando que o mesmo também pode influenciar positivamente a estabilidade térmica do fármaco. Já os espectros de FT-IR, difratogramas de DR-X e demais análises realizadas corroboraram os resultados, confirmando a formação do sistema microparticulado BNZ:ZIF-8. Com o estudo de dissolução, verificou-se que houve modulação da liberação do fármaco de acordo com o pH utilizado, onde em pH 4,5 o sistema liberou uma grande quantidade de fármaco em um curto intervalo de tempo, atingindo 80% de liberação em 2h, já em pH 7,6 houve uma liberação gradual atingindo essa mesma porcentagem em 7h, além dessa modulação o sistema apresentou incremento de solubilidade quando comparado ao BNZ isolado. O presente trabalho trouxe informações relevantes para o desenvolvimento de formas farmacêuticas de liberação prolongada que utilize o BNZ como insumo farmacêutico ativo. / The benznidazole (BNZ) is a 2-nitroimidazole derived with broad-spectrum antiparasitic drug activity. Among the problems with this drug are: large doses, long term treatment and the high incidence of adverse reactions, which are probably related to its low solubility. Many of these problems can be reduced associating the drug with a structure that increases the its solubility and modulates its release. Thus, this study aimed to obtain and characterize the BNZ microparticulate systems with a Metal Organic Framework (MOF) called Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF-8), to be used in pre-formulation studies of extended release dosage form, as an alternative treatment of Chagas' disease. The systems were obtained after stirring the drug and ZIF-8 in different solvents (water and acetone), followed by drying, in order to choose the best method of obtaining. The characterizations were performed using different techniques (absorption spectroscopy in the ultraviolet region, thermal analysis, absorption spectroscopy in the infrared with Fourier transform, x-ray diffractometry, scanning electron microscopy, polarized light microscopy, particle size by laser granulometry, surface area nalysis and size and pore volume) to ensure the achievement of the system. Then they were carried out dissolution tests, which showed the BNZ release behavior at different pH’s when associated with organometallic materials. The dissolution profiles were analyzed by area under the curve (AUC), dissolution efficiency (DE%) and release kinetic models. The method using acetone to obtain the system reach a value of 38% of drug incorporation on ZIF-8 and it was determined as the standard obtaining method. Thermal analysis, FTIR, XRD and other analyses corroborate the results that confirms the formation of BNZ:ZIF-8 microparticulate system. With dissolution study it was found that there was modulation of drug release according to the pH used. At pH 4.5 the system released a large amount of drug in a short period of time, up to 80% release in 2 hours. At pH 7.6 there was a gradual release over time until it reaches the same percentage in 7 hours. In addition to this modulation, the system showed increased solubility when compared to the isolated BNZ. This study brought relevant information for the development of extendedrelease dosage forms using the BNZ as an active pharmaceutical ingredient.