A leishmaniose é considerada uma doença tropical extremamente negligenciada, que afeta regiões de extrema pobreza. Trata-se de doença emergente com alta morbidade e mortalidade. Aproximadamente 20 diferentes espécies de parasitas intracelulares obrigatórios do gênero Leishmania têm sido identificadas como patogênicas. Estes protozoários são transmitidos ao hospedeiro humano por meio da picada de insetos hematófagos, conhecidos como flebotomíneos. A quimioterapia é escassa, limitada e muito cara. Os fármacos disponíveis apresentam elevada toxicidade, bem como suscitam número elevado de casos de resistência. Considerando-se que a descoberta e o desenvolvimento de novos agentes leishmanicidas são extremamente necessários o objetivo deste trabalho foi contribuir com essa busca utilizando-se o método de modificação molecular, a latenciação. Tendo em vista que os dendrímeros têm sido muito utilizados como transportadores de fármacos, propôs-se a síntese de fármacos dirigidos dendriméricos de primeira geração de hidroximetilnitrofural (NFOH), composto que apresenta potencial atividade leishmanicida. Assim, pretendeu-se desenvolver fármacos dirigidos de NFOH, que apresentem ação seletiva nos macrófagos, devido à presença de manose na estrutura, além de fármacos dirigidos, que apresentem ação seletiva no parasita, devido à presença de inositol em sua estrutura. Variedade de métodos sintéticos foi utilizada com o intuito de obter os dendrímeros dirigidos propostos. Os estudos sintéticos desenvolvidos indicam a provável obtenção dos dendrímeros dirigidos de manose e de inositol, embora os produtos estejam impuros e sem o agente bioativo incorporado. A maior dificuldade encontrada foi a purificação dos compostos obtidos. Em adição, métodos de modelagem molecular foram empregados para compreender os mecanismos de liberação dos fármacos dendriméricos dirigidos de primeira geração. Características moleculares, tais como disponibilidade espacial e potencial eletrostático, foram avaliadas para predizer a região mais suscetível à ação enzimática com vistas à liberação do composto ativo. / Leishmaniasis is considered a superneglected tropical disease and affects primarily areas of extreme poverty. It represents an emergent illness with high morbidity and mortality. About 20 different species of intracellular parasites of Leishmania spp. have been identified as pathogenic. Those protozoans are transmitted to human hosts by means of the female phlebotomine sandflies bite. The chemotherapy is scarce, limited, and expensive. The drugs available can cause undesirable side effects and there are already reports of the increased number of drug resistance. Considering that, the discovery and the development of new leishmanicide agents are urgently needed, the objective of this work as to contribute to this search using the method of molecular modification, prodrug design. Taken into account that dendrimers can be used as drug carriers, the purpose of this work was the synthesis of first generation dendrimer targeted drugs of hydroxymethylnitrofurazone (NFOH), that shows potential leishmanicide activity. Thus, we designed NFOH targeted drugs with selective action in macrophages, due to the presence of mannose in the structure, and also NFOH targeted drugs that present selectivity for the parasite, due to the presence of inositol in the structure. Several synthetic methods have been used with the aim of synthesizing the targeted dendrimers with NFOH. Synthetic studies suggested the targeted dendrimers of D-mannose and of myo-inositol have been obtained, although impure and without the bioactive agent. The major difficulty was the purification of the compounds. In addition, molecular modeling methods were applied to understand the bioactive compound releasing from the first generation leishmanicide targeted dendrimers. Molecular features as spatial hindrance and electrostatic potential were evaluated to predict which region would be the most available to an enzymatic action regarding the bioactive compound release.

A leishmaniose é considerada uma doença tropical extremamente negligenciada, que afeta regiões de extrema pobreza. Trata-se de doença emergente com alta morbidade e mortalidade. Aproximadamente 20 diferentes espécies de parasitas intracelulares obrigatórios do gênero Leishmania têm sido identificadas como patogênicas. Estes protozoários são transmitidos ao hospedeiro humano por meio da picada de insetos hematófagos, conhecidos como flebotomíneos. A quimioterapia é escassa, limitada e muito cara. Os fármacos disponíveis apresentam elevada toxicidade, bem como suscitam número elevado de casos de resistência. Considerando-se que a descoberta e o desenvolvimento de novos agentes leishmanicidas são extremamente necessários o objetivo deste trabalho foi contribuir com essa busca utilizando-se o método de modificação molecular, a latenciação. Tendo em vista que os dendrímeros têm sido muito utilizados como transportadores de fármacos, propôs-se a síntese de fármacos dirigidos dendriméricos de primeira geração de hidroximetilnitrofural (NFOH), composto que apresenta potencial atividade leishmanicida. Assim, pretendeu-se desenvolver fármacos dirigidos de NFOH, que apresentem ação seletiva nos macrófagos, devido à presença de manose na estrutura, além de fármacos dirigidos, que apresentem ação seletiva no parasita, devido à presença de inositol em sua estrutura. Variedade de métodos sintéticos foi utilizada com o intuito de obter os dendrímeros dirigidos propostos. Os estudos sintéticos desenvolvidos indicam a provável obtenção dos dendrímeros dirigidos de manose e de inositol, embora os produtos estejam impuros e sem o agente bioativo incorporado. A maior dificuldade encontrada foi a purificação dos compostos obtidos. Em adição, métodos de modelagem molecular foram empregados para compreender os mecanismos de liberação dos fármacos dendriméricos dirigidos de primeira geração. Características moleculares, tais como disponibilidade espacial e potencial eletrostático, foram avaliadas para predizer a região mais suscetível à ação enzimática com vistas à liberação do composto ativo. / Leishmaniasis is considered a superneglected tropical disease and affects primarily areas of extreme poverty. It represents an emergent illness with high morbidity and mortality. About 20 different species of intracellular parasites of Leishmania spp. have been identified as pathogenic. Those protozoans are transmitted to human hosts by means of the female phlebotomine sandflies bite. The chemotherapy is scarce, limited, and expensive. The drugs available can cause undesirable side effects and there are already reports of the increased number of drug resistance. Considering that, the discovery and the development of new leishmanicide agents are urgently needed, the objective of this work as to contribute to this search using the method of molecular modification, prodrug design. Taken into account that dendrimers can be used as drug carriers, the purpose of this work was the synthesis of first generation dendrimer targeted drugs of hydroxymethylnitrofurazone (NFOH), that shows potential leishmanicide activity. Thus, we designed NFOH targeted drugs with selective action in macrophages, due to the presence of mannose in the structure, and also NFOH targeted drugs that present selectivity for the parasite, due to the presence of inositol in the structure. Several synthetic methods have been used with the aim of synthesizing the targeted dendrimers with NFOH. Synthetic studies suggested the targeted dendrimers of D-mannose and of myo-inositol have been obtained, although impure and without the bioactive agent. The major difficulty was the purification of the compounds. In addition, molecular modeling methods were applied to understand the bioactive compound releasing from the first generation leishmanicide targeted dendrimers. Molecular features as spatial hindrance and electrostatic potential were evaluated to predict which region would be the most available to an enzymatic action regarding the bioactive compound release.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:30:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josireny-2006.pdf: 855560 bytes, checksum: 91e243f6dac631b98553944b5f290903 (MD5) Previous issue date: 2006-03-31 / Two million new cases of Leishmaniose occur annually in the tropical and subtropical areas of the globe, with a estimate of twelve million people currently infected in world and three hundred and fifty million under infection risk. The Leishmania sort, responsible for the disease, understands many diverse and complex species that present resistance to the drugs used in its treatment, beyond the characteristics undesirable. The effectiveness of the control and treatment of a parasitic disease depends on the detailed knowledge of the cycle of life, metabolism and biology in general of the parasite. The World Health Organization, associated with other agencies of research has stimulated the extract inquiry new of native plants as alternative for the treatment and combat of the parasitic disease In this work one standardized techniques of studies biochemists through liquid chromatography high performace (HPLC) evaluating organic acid excretion and consumption of in promastigotes of Leishmania amazonensis and became fullfilled biotests with Magonia pubescens (tingui) and Glycyrrhisa glabra (alcaçuz) in the concentrations of 25 50 and 100 mg.L-1 The acid had been detected following: lactate oxalate citrate -Ketoglutarate succinate fumarate malate and propionate demonstrated activities in the glycolytic pathway cycle of Krebs and respiratory chain Both the tested extracts had presented leishmanicid action with better effect for Glycyrrisa glabra 100 mg.L-1 and Magonia pubescens 25 mg.L-1 The Glycyrrisa glabra had better action in the stationary phase of growth to opposes it of Magonia pubescens that better acted in the logaritmic phase Chemical components of plants can act directly or indirectly in the metabolism of the parasite affecting essential metabolic pathways / Dois milhões de novos casos de Leishmaniose ocorrem anualmente nas áreas tropicais e subtropicais do globo com uma estimativa de doze milhões de pessoas atualmente infectadas no mundo e trezentos e cinqüenta milhões sob risco de infecção O gênero Leishmania responsável pela doença compreende muitas espécies diversas e complexas que apresentam resistência aos fármacos utilizados no seu tratamento além das características indesejáveis A eficácia do controle e tratamento de uma doença parasitária depende do conhecimento detalhado do ciclo de vida metabolismo e biologia em geral do parasito A Organização Mundial de Saúde associada a outros órgãos de pesquisas têm estimulado a investigação de novos extratos de plantas nativas como alternativa para o tratamento e combate das doenças parasitárias Neste trabalho padronizou-se técnicas de estudos bioquímicos através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) avaliando excreção e consumo dos ácidos orgânicos em promastigotas de Leishmania amazonensis e realizou-se bioensaios com Magonia pubescens (tingui) e Glycyrrhisa glabra (alcaçuz) nas concentrações de 25, 50 e 100 mg.L-1 Foram detectados os seguintes ácidos: lactato oxalato citrato -cetoglutarato succinato fumarato malato e propionato demonstrado atividades na via glicolítica ciclo de Krebs e cadeia respiratória Ambos os extratos testados apresentaram ação leishmanicida com melhor efeito para Glycyrrisa glabra 100 mg.L-1 e Magonia pubescens 25 mg.L-1 A Glycyrrisa glabra teve melhor ação na fase estacionária de crescimento ao contrario da Magonia pubescens que melhor agiu na fase logarítmica Constituintes químicos das plantas podem atuar diretamente ou indiretamente no metabolismo do parasito afetando vias metabólicas essenciais

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2922562 bytes, checksum: 9db6c2993f51e11e2568c6fc42b4d668 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work was designed using the concept of classical bioisosterism where isoelectronic OH groups were replaced by the CH3 group, aimed at finding a relationship between the lipossolubility of the adducts Morita-Baylis-Hillman (AMBH) and its biological activity. Was developed in this work, synthetic methodologies for the preparation of 16 AMBH unprecedented (47-62), getting good and high yields. Initially was synthesized AMBH 8 using the 2-hydroxyethyl Acrylate 45 as Michael acceptor, giving the adducts 47 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy( 2-nitrophenyl)methyl)] acrylate, 71%), 48 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy( 3-nitrophenyl)methyl)] acrylate, 50%), 49 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy(4- nitrophenyl)methyl)] acrylate, 62%), 50 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy(pyridin-2- yl)methyl)] acrylate, 94%), 51 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy(pyridin-3-yl) methyl)] acrylate, 83%), 52 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy(pyridin-4-yl)methyl)] acrylate, 80%), 53 (2-hydroxyethyl [2-((4-bromophenyl)(hydroxy)methyl)] acrylate, 67%), 54 (2-hydroxyethyl [2-(hydroxy(naphthalen-2-yl)methyl)] acrylate, 71%). The second step of the synthesis was the preparation of Propyl Acrylate (46), from acrylic acid and propanol (yield 98%), which was later used as Michael acceptors in the synthesis of AMBH 55 (Propyl [2-(hydroxy(2-nitrophenyl) methyl)] acrylate, 68%), 56 (Propyl [2-(hydroxy(3-nitrophenyl)methyl)] acrylate, 73%), 57 (Propyl [2-(hydroxy(4-nitrophenyl)methyl)] acrylate, 97%), 58 (Propyl [2-(hydroxy(pyridin-2-yl)methyl)]acrylate, 70%), 59 (Propyl [2- (hydroxy(pyridin-3-yl)methyl)acrylate], 80%), 60 (Propyl [2-(hydroxy(pyridin-4- yl)methyl)] acrylate, 66%), 61 (Propyl [2-((4-bromophenyl)(hydroxy)methyl)] acrylate, 64%), 62 (Propyl [2-(hydroxy(naphthalen-2-yl)methyl)] acrylate, 60%). All of these adducts were bioavailiated in vitro against the parasite Leishmania amazonensis, their cytotoxicity in macrophages were studied and their therapeutic indices calculated. Unlike expected, the bioisosteric modification not presented a direct relationship between the lipossolubility (Log P) of these compounds and their biological activity. All adducts showed strong activity antipromastigote, being the compounds 47, 55, 49, 57, 53, 54 and 62 the most actives in L. amazonensis, all with IC50 less than 60μM. Among them the AMBH 47 was the most active and that presented the higher therapeutic index, which is the prototype substance of this work. / Este trabalho foi idealizado utilizando o conceito de bioisosterismo clássico, onde grupos isoeletrônicos OH foram substituídos pelo grupo CH3, visando encontrar uma relação entre a lipossolubilidade dos Adutos de Morita-Baylis- Hillman (AMBH) e sua atividade biológica. Foram desenvolvidos neste trabalho, metodologias sintéticas para a preparação de 16 AMBH inéditos (47-62), em bons a altos rendimentos. Inicialmente foi sintetizado 8 AMBH utilizando o Acrilato de 2-hidroxietila (45) como aceptor de Michael, obtendo os adutos 47(Acrilato de [2-(hidroxi(2-nitrofenil)metil)] de 2-hidroxietila, 71%), 48 (Acrilato de [2-(hidroxi(3-nitrofenil)metil)] de 2-hidroxietila, 50%), 49 (Acrilato de [2-(hidroxi(4-nitrofenil)metil)] de 2-hidroxietila, 62%), 50 (Acrilato de [2-(hidroxi( piridin-2-il)metil)] de 2-hidroxietila, 94%), 51(Acrilato de [2-(hidroxi(piridin- 3-il)metil)] de 2-hidroxietila, 83%), 52 (Acrilato de [2-(hidroxi(piridin-4-il)metil)] de 2-hidroxietila, 80%), 53 (Acrilato de [2-((4-bromofenil)(hidroxi)metil)] de 2- hidroxietila, 67%), 54 (Acrilato de [2-(hidroxi(naftalen-2-il)metil) de 2-hidroxietila, 71%). A segunda etapa de síntese foi a preparação do Acrilato de propila (46), a partir do ácido acrílico e do propanol (rendimento de 98%), que posteriormente foi utilizado como aceptor de Micheal na síntese dos AMBH 55(Acrilato de [2-(hidroxi-(2-nitrofenil)metil)] de propila, 68%), 56 (Acrilato de [2-(hidroxi-(3-nitrofenil)metil)] de propila 73%), 57 (Acrilato de [2-(hidroxi-(4- nitrofenil)metil)] de propila, 97%), 58 (Acrilato de [2-(hidroxi-(piridin-2- il)metil)] de propila, 70%), 59 (Acrilato de [2-(hidroxi-(piridin-3-il)metil)] de propila, 80%), 60 (Acrilato de [2-(hidroxi-(piridin-4-il)metil)] de propila, 66%), 61(Acrilato de [2-((4-bromofenil)(hidroxi)metil)] de propila, 64%), 62 (Acrilato de [2-(hidroxi(nafthalen-2-il)metil)] de propila, 60%). Todos estes adutos foram bioavaliados in vitro contra o parasita Leishmania amazonensis, suas citotoxicidades em macrófagos foram estudadas e seus índices terapêuticos calculados. Diferentemente do esperado, a modificação bioisostérica não apresentou uma relação direta entre a lipossolubilidade (Log P) destes compostos e a sua atividade biológica. Todos os adutos apresentaram forte atividade antipromastigota, sendo os compostos 47, 55, 49, 57, 53, 54 e 62 os mais ativos em L. amazonensis, todos com IC50 menores que 60QM. Entre eles o AMBH 47 foi o mais ativo e o que apresentou o maior índice terapêutico, sendo este a substância protótipo deste trabalho.

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No. of bitstreams: 1 gabrianenascimentoporcino.pdf: 5900211 bytes, checksum: 73052b8507c2f792ee4e779a0698054d (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / A atividade catalítica de nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase (NTPDase) foi recentemente caracterizada em promastigotas de Leishmania (Viannia) braziliensis (Lb), e o domínio B (r82-121) antigênico e conservado, específico da NTPDase 1 foi identificado. Neste trabalho, anticorpos policlonais de camundongos produzidos contra dois peptídeos sintéticos derivados deste domínio (LbB1LJ, r82-103; LbB2LJ, r102-121), e anticorpos produzidos contra os peptídeos potB1LJ e potB2LJ, de alta identidade com LbB1LJ e LbB2LJ respectivamente, foram usados como ferramentas de estudo desta proteína. Os anticorpos anti-LbB1LJ ou anti-LbB2LJ, imobilizados em proteína A-Sepharose, imunoprecipitaram a NTPDase 1 de 48 kDa, e depletarem aproximadamente 40% da atividade fosfohidrolítica da preparação de Lb homogeneizada em detergente. Por imunocitoquímica e análise ultraestrutural, usando os anticorpos anti-LbB1LJ, anti-LbB2LJ ou anti-potB1LJ, a NTPDase 1 foi identificada na superfície, vesículas citoplasmáticas, mitocôndria, cinetoplasto, flagelo e bolsa flagelar, e núcleo de promastigotas. Em adição, a NTPDase 1 foi isolada de fração mitocondrial de promastigotas por gel não desnaturante, e sua expressão e identidade foram confirmadas por medidas de atividade enzimática, “Western blots” e espectrometria de massas. As atividades ATPásica e ADPásica da preparação de Lb homogeneizada em detergente foram parcialmente inibidas por anticorpos anti-LbB1LJ ou anti-potB1LJ (43-79%), sendo mais efetivos que a inibição por anticorpos anti-LbB2LJ ou anti-potB2LJ (18-60%). Em adição, os soros imunes anti-LbB1LJ ou antipotB1LJ (67-73%) e anti-LbB2LJ ou anti-potB2LJ (33-40%) foram citotóxicos, reduzindo significativamente o crescimento de promastigotas in vitro. Em “Western blots” e por análises em microscópio confocal de varredura a laser, os anticorpos produzidos contra o domínio B confirmaram a expressão e identidade da NTPDase 1 em amastigotas intracelulares e, também, amastigotas livres recuperadas de células Vero. Em conjunto, os resultados apontam o domínio B conservado da NTPDase 1 de Leishmania (V.) braziliensis como um importante alvo para o desenho de inibidores e a aplicação potencial dessas biomoléculas em protocolos experimentais de controle da leishmaniose. Os ácidos N-alquilaminoalcanotiossulfúricos (AAATs), os quais não têm efeito citotóxico in vitro ou in vivo, reduziram a proliferação in vitro de amastigotas intracelulares, sendo os mais efetivos o SIPA, SSEC e IBSS com CI50 de 24-35 μM. O NPSO, SXIP e TBSO foram menos efetivos com CI50 de 54 a >100 μM. Com exceção do TBSO, todos os outros AAATs inibiram parcialmente a atividade ATPásica e/ou ADPásica da preparação de promastigotas. O SIPA foi também um efetivo leishmanicida quando testado sobre amastigotas recuperadas de células Vero, com CI50 20 μM e, em adição, foi capaz de reduzir as atividades ATPásica e ADPásica de homogeneizado destes parasitos sugerindo um Ki de 10-100 μM. Além disso, SIPA 30 μM reduziu significativamente 28% do potencial de membrana mitocondrial, podendo ser este um dos mecanismos pelo qual os AAATs são leishmanicidas. A NTPDase 1 pode ter um papel fundamental na atividade mitocondrial, uma nova hipótese a ser explorada, e ser o alvo dos AAATs, os quais foram testados pela primeira vez em tripanosomatídeos e caracterizados neste trabalho como novos compostos leishmanicidas. / Nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase) activity was recently characterized in Leishmania (Viannia) braziliensis promastigotes (Lb), and an antigenic conserved B domain (r82-121) from the specific NTPDase 1 isoform was identified. In this work, mouse polyclonal antibodies produced against two synthetic peptides belonging to this domain (LbB1LJ, r82-103; LbB2LJ, r102-121), and antibodies produced against peptides potB1LJ and potB2LJ, with high identity to the LbB1LJ and LbB2LJ respectively, were used as tools for studies of this protein. The anti-LbB1LJ or anti-LbB2LJ antibody, immobilized on Protein A-Sepharose, immunoprecipitated the NTPDase 1 of 48 kDa and depleted approximately 40% of the phosphohydrolytic activity from detergent-homogenized Lb preparation. By ultrastructural immunocytochemical microscopy, using anti-LbB1LJ, anti-LbB2LJ or anti-potB1LJ antibody, the NTPDase 1 was identified on the surface, subcellular cytoplasmic vesicles, mitochondria, kinetoplast, flagellum and flagellar pocket, and nucleus of promastigotes. In addition, the NTPDase 1 was isolated from the promastigotes mitochondrial fraction by nondenaturing gel, and its expression and identity were confirmed by enzyme activity measurements, Western blots and mass spectrometry. The ATPase and ADPase activities of detergent-homogenized preparation were partially inhibited by anti-LbB1LJ or anti-potB1LJ antibody (43-79%), which was more effective than that inhibition by anti-LbB2LJ or anti-potB1LJ antibody (18-60%). In addition, the immune sera anti-LbB1LJ or anti-potB1LJ (67-73%) and anti-LbB2LJ or anti-potB2LJ (33-40%) were cytotoxic, and significantly reduce the promastigotes growth in vitro. By Western blots and confocal microscopy laser scanning analyses, the antibodies produced against B domain confirmed the expression and identity of the intracellular amastigotes NTPDase 1 and, also, in free amastigotes recovered from Vero cells. All taken together, the results appoint the conserved B domain from the L. (V.) braziliensis NTPDase 1 as an important target for inhibitor design and the potential application of these biomolecules in experimental protocols of disease control. The N-alkylaminoalkanethiosulfuric acids, which did not have in vitro or in vivo cytotoxic effect, reduced in vitro intracellular amastigotes proliferation, the most effective being the SIPA, SSEC and IBSS, with IC50 24-35 μM. The NPSO, SXIP and TBSO were less effective, with IC50 54 to >100 μM. TBSO exception, all the other AAATs partially inhibited the ATPase and/or ADPase activity from the promastigotes preparation. The SIPA also was an effective antileishmanial when tested on the amastigotes recovered from the Vero cells, with IC50 20 μM and, in addition, it was capable to reduce the ATPase and ADPase activities from the homogenized of these parasites suggesting a Ki 10-100 μM. Furthermore, SIPA 30 μM significantly reduced 28% of the mitochondrial membrane potential, and it could be one of the mechanisms by which AAATs are antileishmanial compounds. The NTPDase 1 may play a key role in the mitochondrial activity, a new hypothesis to be explored, and target of AAATs, which were tested for the first time on the trypanosomatids and characterized in this work as new antileishmanial compounds.