Submitted by Leonardo Biancolino Marino null (leobmarino@hotmail.com) on 2016-03-24T13:21:31Z No. of bitstreams: 1 Tese Leonardo Biancolino Marino versão final.pdf: 7165900 bytes, checksum: b52d4eb1bb81181de6acee83becaa5f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-24T18:55:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marino_lb_dr_arafcf.pdf: 7165900 bytes, checksum: b52d4eb1bb81181de6acee83becaa5f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-24T18:55:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marino_lb_dr_arafcf.pdf: 7165900 bytes, checksum: b52d4eb1bb81181de6acee83becaa5f9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tuberculose (TB), com principal agente etiológico o bacilo Mycobacterium tuberculosis, é uma doença infecciosa passível de cura. Entretanto, é detentora de uma estatística mundial preocupante, e em 2014 apresentou 9,5 milhões de novos casos e 1,5 milhão de mortes. Além dos altos índices estatísticos, a TB aparece ainda associada a dois fatores agravantes: a co-infecção com HIV (“Human Immunodeficiency Virus”) e a crescente emergência de linhagens resistentes aos quimioterápicos como “multi-drug resistant” (MDR) e “extensively drug resistant” (XDR), que dificultam sobremaneira o tratamento, indicando premência na pesquisa de novos fármacos. A resistência do bacilo manifesta-se a partir de eventos adquiridos (como aquisição de mutações cromossomais em genes específicos relacionados ao metabolismo de fármacos) ou intrínsecos, como uma parede celular altamente hidrofóbica (devido à grande quantidade de ácidos micólicos). Estes mecanismos de resistência são discutidos amplamente na literatura. Por outro lado, pouco se sabe a respeito da resistência devido as alterações na expressão dos genes das bombas de efluxo, responsáveis pela exclusão de fármacos, bem como dos mecanismos de resistência relacionados a halotolerância bacteriana. Neste sentido, três assuntos de relevância no combate à tuberculose foram abordados nesta tese. Como primeira frente, avaliou-se inicialmente a expressão de 5 genes codificadores de bombas de efluxo pela técnica de RT-qPCR em 12 isolados clínicos frente ao tratamento com rifampicina, principal fármaco do regime terapêutico da TB. Resultados indicaram que essas proteínas auxiliam na emergência da resistência, sendo indicados pela superexpressão dos genes frente ao tratamento. Como segunda frente avaliou-se a atividade de 15 compostos inéditos de furoxânicos e benzofuroxânicos quanto à capacidade inibitória frente ao M. tuberculosis, citotoxicidade em células VERO, além de ensaios para avaliar seus mecanismos de ação (acumulação de brometo de etídio / inibição de efluxo, liberação de óxido nítrico e microarray). Resultados indicaram que a classe de compostos é promissora para o tratamento, com boa atividade inibitória contra o bacilo e considerado grau de seletividade. Ensaios de mecanismo de ação, indicaram atividade independente da inibição do efluxo, da subunidade de isoniazida ou da liberação de óxido nítrico. Microarray apontou para alteração em grande quantidade de proteínas ribossomais, semelhante ao que ocorre com aminoglicosídeos. Por fim, na terceira frente do estudo avaliou-se os efeitos da halotolerância na emergência de bacilos resistentes a fármacos, tendo como base as diferentes concentrações de cloreto de sódio a que o bacilo é submetido durante o seu ciclo de vida. Os resultados apontaram para aumento da resistência bacteriana com consequente aumento nas concentrações inibitórias de vários fármacos usados para a terapia da TB, quando o bacilo é submetido à concentração de cloreto de sódio encontrada no interior dos macrófagos, indicando uma necessidade de reflexão sobre as novas diretrizes para testes de novos fármacos contra TB. / Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused mainly by Mycobacterium tuberculosis bacillus, presenting 9.5 million of new cases and 1.5 million of deaths in 2014. Two aggravating factors are associated with these high statistical indexes: a co-infection with HIV ("Human Immunodeficiency Virus") and the increasing emergence of resistant strains represented by MDR ("multi-drug resistant") and XDR ("extreme drug resistant") strains. The bacillus resistance manifests from acquired events (such as acquisition of chromosomal mutations in specific genes related to drug metabolism) or intrinsic, as a highly hydrophobic cell wall (due to the large amount of mycolic acids) and the action of efflux pumps (responsible for drug extrusion). Thus, the thesis project evaluated the expression of five genes encoding efflux pumps by RT-qPCR technique in 12 clinical isolates against rifampicin, the main anti-TB drug used in the standard treatment. Results indicated that these proteins contribute to the emergence of resistance, indicated by overexpression of these genes after treatment. The second part of the study evaluated the activity of 15 furoxan and benzofuroxan derivative compounds for inhibitory capacity against the M. tuberculosis, cytotoxicity in VERO cells, as well as ethidium bromide accumulation and efflux assays. Aiming evaluate their mechanism of action, microarray and assays of nitric oxide release were also done, as they are supposed nitric oxide donors and may present an action by oxidative stress and/or the activity efflux pumps inhibition. Results indicated that the class of compounds is promising for the treatment, with good inhibitory activity against bacillus and substantial degree of selectivity. Mechanism of action assays indicated activity independent of efflux inhibition, of isoniazid subunit’ or nitric oxide release. Microarray pointed to changes in expression of ribosomal proteins, similar to what occurs with aminoglycosides. Finally, the third part of the study demonstrated that the halotolerance developed by M. tuberculosis might cause the emergence of drug resistant bacilli, based on the different concentrations of sodium chloride that the bacillus faces during its cycle. The results indicate a need for reflection on the new guidelines for testing new TB drugs. The results pointed to an increase in the minimal inhibitory concentrations of various anti-TB drugs, when the bacillus was subjected to the sodium chloride concentration found in macrophages, indicating a need for reflection on the guidelines for discovery of new anti-TB drugs. / CNPq: 140079/2013-0 / FAPESP: 2011/21232-1 / CAPES PDSE: 99999.003125/2014-09

Submitted by GUILHERME FELIPE DOS SANTOS FERNANDES null (guilhermefelipe@outlook.com) on 2016-06-29T18:50:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Final - Guilherme - Volume 1 e 2.pdf: 19109367 bytes, checksum: 006d994bad51f023d9c3cb161ae8cf89 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T12:29:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandes_gfs_me_arafcf.pdf: 19109367 bytes, checksum: 006d994bad51f023d9c3cb161ae8cf89 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T12:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandes_gfs_me_arafcf.pdf: 19109367 bytes, checksum: 006d994bad51f023d9c3cb161ae8cf89 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Mycobacterium tuberculosis (MTB), principal agente da tuberculose (TB), é responsável pela morte anual de 1,5 milhões de pessoas no mundo. Atualmente, uma das grandes preocupações mundiais é o aumento do número de casos de TB multirresistente a fármacos (MDR-TB) e TB extensivamente resistente a fármacos (XDR-TB) devido à elevada taxa de mortalidade, dificuldade de tratamento e os altos custos envolvidos nessas condições. A bedaquilina foi o último fármaco aprovado pela agência norte americana - Food and Drug Administration (FDA) - para tratamento da MDR-TB e XDR-TB, após um intervalo de mais de 50 anos sem novos fármacos. Todos estes fatos justificam a descoberta de fármacos mais seguros e efetivos contra formas sensíveis e resistentes do MTB. Entre os fármacos utilizados no tratamento da tuberculose, a isoniazida (INH) é um dos principais representantes da primeira linha de tratamento. Além disso, compostos contendo a função N-óxido como os furoxanos e as quinoxalinas têm sido descritos como protótipos para descoberta de novos fármacos anti-TB. O objetivo deste trabalho foi o planejamento, síntese e avaliação antituberculose de novas moléculas híbridas entre furoxanos e INH (série 1) e quinoxalinas e INH (série 2). Nesse contexto, sintetizamos e caracterizamos onze moléculas híbridas finais da série 1 e sete derivados quinoxalínicos da série 2 e avaliamos a atividade anti-TB contra cepas de MTB H37Rv e isolados clínicos multirresistentes. As moléculas apresentaram valores de concentração inibitória mínima (CIM) entre 1,03 – 101 µM. Quatro moléculas da série 1 se mostraram promissoras e foram avaliadas quanto a sua citotoxicidade (IC50) em células MRC-5 e J774A.1. As moléculas da série 2 não foram consideradas promissoras devido aos baixos valores de índice de seletividade (IS). O índice de seletividade das moléculas da série 1 variaram de 3,78 - 52,74 em células MRC-5 e 1,25 – 34,78 em células J774A.1. Além disso, as moléculas da série 1 apresentaram atividade em diversas cepas multirresistentes, com valores de CIM variando de 1,44 a 23,53 µM. Os derivados furoxânicos da série 1 foram capazes de liberar óxido nítrico em uma faixa de 0,16 – 44,23%. Verificou-se que a atividade antituberculose das moléculas desta série está relacionada em parte com esta liberação de óxido nítrico. A molécula mais promissora da série 1 foi estável em diferentes pHs (5.0 e 7.4) em estudos de estabilidade química. Além disso, foi caracterizado que os valores de logPo/w das moléculas de ambas variaram entre 0.7 a 2.9. Em conclusão, os novos derivados furoxânicos identificados neste trabalho apresentam-se como compostos promissores úteis para o tratamento da tuberculose, incluindo MDR-TB. / Mycobacterium tuberculosis, the main agent of tuberculosis, is responsible for the annual death of 1.5 million people worldwide. Currently, one of the major global concerns is the increasing number of cases of multi drug-resistant tuberculosis (MDR-TB) and extensively drug resistant tuberculosis (XDR-TB) due to the high mortality rate, difficulty of treatment and the high costs involved. Bedaquiline was the last drug approved by the north american agency - Food and Drug Administration - to treat MDR-TB and XDR-TB after a gap of more 50 years without new drugs. All these facts justify the need for discovery of new drugs for treatment. Isoniazid is one of the main first line drugs used to treat tuberculosis. Compounds containing the N-oxide functions, such as furoxans and quinoxalines, have been described as prototypes for discovery novel anti-TB drugs. The aim of this work was the planning, synthesis and biological evaluation of novel hybrid molecules between furoxan and INH (Series 1) and quinoxaline and INH (Series 2). In this context, we have synthesized and characterized eleven hybrid molecules of series 1 and seven molecules of series 2. Moreover, we have evaluated the anti-TB activity of these molecules against MTB H37Rv strains and multidrug-resistant clinical isolates. The compounds exhibited minimum inhibitory concentration ranging from 1,03 to 101 µM. Four molecules from series 1 have shown promising antitubercular activity and were evaluated regarding their cytotoxicity against J774A.1 and MRC-5 cells. The molecules of series 2 were not considered promising due to their low selectivity index values. The selectivity index of these four molecules ranged from 3.78 to 52.74 in MRC-5 cells and 1,25 - 34,78 in J774A.1 cells. Furthermore, the molecules have shown activity against several multidrug-resistant strains, with MIC values ranging between 1.44 – 23.53 µM. The furoxan derivatives were capable to release nitric oxide at levels ranging from 0,16 - 44,23%. It was observed that the antitubercular activity of these molecules seems to be related in part to the nitric oxide release. The most promising compound of series 1 was stable at different pHs (5.0 and 7.4) evaluated through chemical stability studies. Furthermore, it was characterized that logPo/w values from both series ranged from 0.7 to 2.9. In conclusion, the new furoxan derivatives have shown promising antitubercular activity useful for the treatment of tuberculosis, including MDR-TB. / FAPESP: 2014/02240-1 / FAPESP: 2014/24811-0

Submitted by Ivone Leila Lima Delgado null (leilavone@gmail.com) on 2017-06-23T19:11:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação repos..pdf: 2133288 bytes, checksum: ec58ee4f471950dfade8804f338e05f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-28T16:32:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 delgado_ill_me_arafcf.pdf: 2133288 bytes, checksum: ec58ee4f471950dfade8804f338e05f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T16:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 delgado_ill_me_arafcf.pdf: 2133288 bytes, checksum: ec58ee4f471950dfade8804f338e05f4 (MD5) Previous issue date: 2017-05-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A acne é uma doença autolimitada de componente multifatorial, caracterizada pela presença de inflamação e colonização bacteriana pelo microrganismo Propionibacterium acnes. Atualmente, o tratamento tópico e/ou oral, inclui fármacos com propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas e queratolíticas. Apesar dos efeitos benéficos no tratamento da acne, a terapia atual apresenta limitações que justificam a busca de novos fármacos. Furoxanos e benzofuroxanos são compostos heterocíclicos contendo a função N-óxido e que apresentam uma grande diversidade de propriedades farmacológicas, incluindo antimicrobiana. Neste trabalho investigouse o efeito antimicrobiano de compostos furoxanos e benzofuroxanos pertencentes à biblioteca de moléculas do laboratório de Química Farmacêutica e Medicinal da Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Para fins de caracterização do espectro de ação, além do P. acnes foi realizado screening do perfil de atividade antimicrobiana frente às cepas fúngicas, bactérias Gram positivas e Gram negativas usando as técnicas de microdiluição. Os furoxanos e benzofuroxanos foram testados em concentrações que variaram de 0.03 a 100 μg/mL. Foram usados controles como a cefazolina (0.39 μg/mL) para P. acnes, o imipenen (<0.39 μg/mL) para as bactérias Gram positivas, aztreonan (<0.39 μg/mL) para as Gram-negativas, anfotericinaB (0.25 μg/mL) e o fluconazol (65 μg/mL) para as espécies de Candida e Cryptococcus, respectivamente. Após incubação, foram realizadas leituras visuais sem e com revelador resazurina (0.01%) para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM). Dos 20 compostos avaliados, 14 foram capazes de inibir o crescimento de, pelo menos, um microrganismo. O composto (E)-4-(3-((2-(3- hidroxibenzoil) hidrazona) metil) fenoxi)-3-(fenilsulfonil)-1, 2,5-oxadiazol-2-óxido (composto 15) se mostrou o mais ativo contra P. acnes apresentando CIM de 0.19 μg/mL. Estudos in vitro demonstraram para este composto capacidade de liberação de óxido nítrico, sendo este aumento de estresse oxidativo um dos possíveis mecanismos de ação. Esta molécula também foi capaz de inibir a produção do NO em macrófagos na concentração de 0.78 ug/mL. A avaliação in vitro da citotoxicidade em macrófagos e atividade anti-inflamatória por determinação quantitativa de IL1-β e a TNF-α foram realizadas. Determinou-se para o composto mais ativo contra P. acnes que a viabilidade em macrófagos é de 100% em concentrações inferiores a 0.09 μg/mL; entretanto, não foi possível observar capacidade de inibição destas citocinas nas concentrações usadas. Ensaio in vivo para o composto 15 não permitiram identificar redução da inflamação em modelo animal induzido por P. acnes. Em resumo, esses resultados permitem concluir que o composto (E)-4-(3-((2-(3-hidroxibenzoil) hidrazona) metil) fenoxi)-3-(fenilsulfonil)-1, 2,5-oxadiazol-2-óxido apresenta potente atividade antimicrobiana contra Propionibacterium acnes e pode se tornar uma alternativa terapêutica ao tratamento dessa doença. / Acne is a self-limiting disease of multifactorial component characterized by the presence of inflammation and bacterial colonization by Propionibacterium acnes. Currently, topical and oral treatments include drugs presenting anti-inflammatory, antimicrobial, exfoliating and keratolytics properties. The current treatment has shown adverse effects that justify the search for new anti-acne drugs.Furoxan and benzofuroxan are heterocyclic compounds containing the N-oxide function that exhibit a wide range of pharmacological properties, including antimicrobial. Here, we investigated the antimicrobial effect of furoxans and benzofuroxans derivatives from a library of compounds belonging to the Medicinal Chemistry Laboratory on the School of Pharmaceutical Sciences - UNESP. In order to characterize the spectrum of action not only P. acnes, but also fungal, Gram positive and Gram negative strains of bacteria were used. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was determinate by microdilution technique. Benzofuroxan and furoxans were tested at concentrations ranging from 0.03 to 100 μg/mL. It was used as controls:cefazolin (0.39 μg/mL) for P. acnes; imipenem (<0.39 μg/mL) for Gram positive bacteria; aztreonan (<0.39 μg/mL) to Gram-negative; amphotericin B (0.25 μg/ml) and fluconazole (>65 μg/mL) for species of Candida and Cryptococcus, respectively. After incubation, visual readings were performed with and without revealing reassuring (0.01%) to determine the MIC value. Over 20 compounds evaluated, 14 were able to inhibit the growth of at least one microorganism.The compound (E) -4- (3 - ((2- (3-hydroxybenzoyl) hydrazone) methyl) phenoxy) -3- (phenylsulfonyl) -1,2,5-oxadiazole-2-oxidewas the most active molecule against Propionobacterium acnes, presenting MIC value of 0.19 μg/mL. In vitro studies showed that this compound was able to release nitric oxide, which should be one of the modes of action for this compound. There was also inhibition of NO production in macrophage at the concentration of 0.78 ug/mL.The cellular viability against macrophage cells and the anti-inflammatory effect characterized by the inhibition of IL1-β e a TNF-α were performed. It was characterized in murine macrophages that the limit of 100% of viability is found at concentrations inferior to 0.09 μg/mL; however, it was not observed inhibition ability of these cytokines in the concentration used. The in vivo assay did not show anti-inflammatory activity of the tested compound. As conclusion, we identified the compound (E) -4- (3 - ((2- (3- hydroxybenzoyl) hydrazone) methyl) phenoxy) -3- (phenylsulfonyl) -1,2,5-oxadiazole- 2-oxideas a new drug antimicrobial active against Propionobacterium acnes. This compound could be used as a new alternative to treat acne.