Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3649.pdf: 6160139 bytes, checksum: e2fc962eefef9b03fa83e0311a505531 (MD5) Previous issue date: 2010-11-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this research molecular docking was used to study enzime-ligand complexes of Cyclooxygenase 1 (COX-1) and Cyclooxygenase 2 (COX-2) with pyrimidine derivatives, aiming at understanding the possible mechanisms of action of these compounds and, thus, suggest modifications that could increase their specificity. The chosen ligands were a series of 25 substituted pyrimidines with known activity. The three-dimensional structures of these compounds were obtained by molecular modeling and that of the enzymes from the PDB and PDBSum under the codes 2OYE and 1CX2 for COX-1 and COX-2 respectively. The binding sites chosen for the docking studies were 20 Å around the crystallographic ligands IM8-700 (2OYE) and SC-558 (1CX2). In the COX-1 formed complexes the SO2Me moiety is positioned in such a way as to form hydrogen bonds with Ile517 and Phe518. The benzo[b]thiophen-2-ylmethyl-[2-(4-methanesulfonylphenyl)-6-trifluoromethylpyrimidin-4- yl]amine formed the most favorable complex with COX-1. In COX-2, the enzyme-ligand interaction pattern shows the SO2Me group in the side pocket, forming hydrogen bonds with His90 and Arg513 and the different substituent groups of the pyrimidine ring form hydrogen bonds with Arg120 and Tyr355. The presence of a small lipophilic pocket in COX-2 and the docking results suggest that the ligands 2, 15, 17, 22 and 23 may have their activity enhanced by the addition of a hydrophobic group on the phenyl or thiophenyl rings so this group can interact within this pocket. In both cases the mechanism of inhibition is probably competitive. As the search for new anti-inflammatory drugs must deal with a subtle balance of COX-2 and COX-1 inhibitions, the ligands 2 and 22 that showed better results for COX-2 rather than for COX-1 would be the most promising ones and therefore, those that should be tested in vivo. / Neste trabalho, o docking molecular foi utilizado para o estudo da formação de complexos alvoligante das enzimas Ciclooxigenase 1 (COX-1) e Ciclooxigenase 2 (COX-2) com derivados pirimidínicos, com a finalidade de entender os possíveis mecanismos de ação e, assim, propor modificações nos compostos visando diminuir prováveis efeitos colaterais. Os ligantes escolhidos foram uma série de 25 pirimidinas substituídas com atividade conhecida. As estruturas tridimensionais destas moléculas foram obtidas por modelagem molecular e as das enzimas dos bancos de dados PDB e PDBSum sob o código 2OYE e 1CX2 para COX-1 e COX- 2 respectivamente. Os sítios de ligação escolhidos para os cálculos de docking foram de 20 Å ao redor dos ligantes cristalográficos IM8-700 (2OYE) e SC-558 (1CX2). Das pirimidinas analisadas as que formaram complexo com a COX-1 se orientaram com a porção SO2Me formando ligações de hidrogênio com a Ile517 e Phe518. Sendo o benzo[b]tiofen-2-ilmetil-2-(4- metanosulfonilfenil)-6-trifluorometilpirimidina-4-il]amina o mais favorável para a formação de complexo com a COX-1. Para a COX-2, os compostos que se ligaram mostram um padrão que inclui ligações de hidrogênio entre a porção SO2Me e a His90 e Arg513 do bolso lateral e entre a Arg120 e Tyr355 com os grupos substituintes do anel pirimidínico. A presença de um pequeno bolso lipofílico na COX-2 e os resultados de docking permitem sugerir que os ligantes 2, 15, 17, 22 e 23 poderiam mostrar melhor atividade mediante a adição de um grupo hidrofóbico no anel fenila ou tiofenila para que este grupo se posicione dentro desse bolso. Em ambos os casos o tipo de inibição provável é o competitivo. Como a busca por novos fármacos antiinflamatórios deve lidar com um equilíbrio entre a inibição de COX-2 e COX-1, os ligantes 2 e 22 que apresentaram resultados favoráveis para a COX-2 e não tanto para a COX-1 seriam os mais promissores e, portanto, aqueles que poderiam ser testados in vivo.

OBJETIVO: O presente estudo avaliou o efeito dos extratos de H. procumbens e suas frações na atividade da COX-1 e COX-2 e produção de NO em ensaio de sangue total de voluntários sadios e pacientes com OA. MÉTODOS: A atividade da COX-1 foi determinada através da produção de TxB2 por plaquetas e da COX-2 pela produção de PGE2 por monócitos estimulados por LPS. A produção de NO2 -/NO3 - foi determinada por reação de Griess. Os ensaios in vitro foram realizados por incubação do extrato do extrato de H.procumbens e frações em sangue total. Os controles inibidores da atividade da COX-1 e COX-2 foram indometacina e etoricoxibe. A atividade enzimática das COXs e produção de NO foram avaliadas antes e após o tratamento com garra-dodiabo em pacientes com OA de coluna lombar. RESULTADOS: O tratamento com garra-do-diabo foi eficaz clinicamente e aumentou a atividade da COX-1 e COX-2 basal sem LPS. O extrato bruto do H. procumbens não alterou a atividade das COX. Entretanto, o harpagosideo inibiu a atividade da COX-1, COX-2 e a produção de NO. CONCLUSÃO: A garra-do-diabo mostrou-se eficaz no tratamento de pacientes com OA de coluna lombar. O harpagosideo deve ser alvo estudos específicos. / OBJECTIVE: The present study evaluated the effect of H. procumbens extracts and its fractions on COX-1 and COX-2 activity and NO production in whole blood assays of volunteers and OA patients. METHODS: The COX-1 and COX-2 activity was quantified as platelet TXB2 production in blood clotting and as PGE2 production in heparinized LPS-stimulated whole blood, respectively. Total NO2 -/NO3 - was determined by Griess reaction. In vitro assays were performed through incubation of the extract and fractions with whole blood from volunteers. Controls of the inhibition of COX-1 and COX-2 activity were indomethacin and etoricoxib. Before and after treating OA lumbar spine patients with devil\'s claw the COX-1 and COX-2 activity and NO production were evaluated in their whole blood. RESULTS: The treatment promoted clinical improvement and increase in the activity of COX-1 and basal COX-2, without LPS. The crude extract did not affect the activity of both enzymes. However, harpagoside inhibited COX-1 and COX-2 activity and NO production. CONCLUSION: Devil\'s claw promoted clinical improvement of OA patients and harpagoside must be focus of specific studies.

OBJETIVO: O presente estudo avaliou o efeito dos extratos de H. procumbens e suas frações na atividade da COX-1 e COX-2 e produção de NO em ensaio de sangue total de voluntários sadios e pacientes com OA. MÉTODOS: A atividade da COX-1 foi determinada através da produção de TxB2 por plaquetas e da COX-2 pela produção de PGE2 por monócitos estimulados por LPS. A produção de NO2 -/NO3 - foi determinada por reação de Griess. Os ensaios in vitro foram realizados por incubação do extrato do extrato de H.procumbens e frações em sangue total. Os controles inibidores da atividade da COX-1 e COX-2 foram indometacina e etoricoxibe. A atividade enzimática das COXs e produção de NO foram avaliadas antes e após o tratamento com garra-dodiabo em pacientes com OA de coluna lombar. RESULTADOS: O tratamento com garra-do-diabo foi eficaz clinicamente e aumentou a atividade da COX-1 e COX-2 basal sem LPS. O extrato bruto do H. procumbens não alterou a atividade das COX. Entretanto, o harpagosideo inibiu a atividade da COX-1, COX-2 e a produção de NO. CONCLUSÃO: A garra-do-diabo mostrou-se eficaz no tratamento de pacientes com OA de coluna lombar. O harpagosideo deve ser alvo estudos específicos. / OBJECTIVE: The present study evaluated the effect of H. procumbens extracts and its fractions on COX-1 and COX-2 activity and NO production in whole blood assays of volunteers and OA patients. METHODS: The COX-1 and COX-2 activity was quantified as platelet TXB2 production in blood clotting and as PGE2 production in heparinized LPS-stimulated whole blood, respectively. Total NO2 -/NO3 - was determined by Griess reaction. In vitro assays were performed through incubation of the extract and fractions with whole blood from volunteers. Controls of the inhibition of COX-1 and COX-2 activity were indomethacin and etoricoxib. Before and after treating OA lumbar spine patients with devil\'s claw the COX-1 and COX-2 activity and NO production were evaluated in their whole blood. RESULTS: The treatment promoted clinical improvement and increase in the activity of COX-1 and basal COX-2, without LPS. The crude extract did not affect the activity of both enzymes. However, harpagoside inhibited COX-1 and COX-2 activity and NO production. CONCLUSION: Devil\'s claw promoted clinical improvement of OA patients and harpagoside must be focus of specific studies.