Ces travaux de thèse décrivent la synthèse de trente-quatre nouveauxdérivés de sulfanyl et de sulfonyl chalcones et de trente-quatre nouveaux dérivés dumétronidazole, ainsi que leurs évaluations biologiques en tant que possibles agentsantipaludiques et leishmanicides. L'évaluation antimalarique in vitro sur la formationde la β-hématine a montré que douze de ces dérivés possèdent une activitéinhibitrice supérieure à 80%. In vivo, deux composés ont conduit à une diminution dela parasitémie au quatrième jour après infection et à une augmentation significativedu temps de survie chez la souris. Dans le cas de l’évaluation leishmanicide in vitro,trois composés ont montré une activité inhibitrice sur la croissance despromastigotes des espèces L. mexicana et L. braziliensis. Les composés les plusactifs sont des dérivés de type benzoate possédant des substituants hydroxyles surles positions 3,4,5 et 3,4 du cycle benzénique. / This research work describes the chemical synthesis of thirty-four newsulfanyl and sulfonyl chalcone derivatives, and thirty-four new metronidazolederivatives, as well as their biological assays as antimalarial and leishmanicidalagents. The antimalarial in vitro evaluation on the β-hematin formation showed thattwelve of these derivatives display an inhibitory activity higher than 80%. In vivo, twocompounds were found to decrease the parasitaemia by the fourth day after infectionand to increase significantly the survival time of mice. In the case of the in vitroleishmanicidal evaluation, three compounds showed an inhibitory activity on thegrowth of promastigotes of L. mexicana and L. braziliensis species. The most activecompounds are benzoate derivatives featuring hydroxyl substituents at the 3,4,5 and3,4 positions of the benzene ring.

Acidentes causados por animais peçonhentos representam um grave problema de saúde pública, principalmente em áreas de difícil acesso da população ao serviço de saúde. No Brasil, o gênero Crotalus é o gênero de serpente cuja peçonha apresenta o maior índice de letalidade. As L-aminoácido oxidases (LAAOs) estão presentes na peçonha crotálica e são flavoenzimas que catalisam a oxidação de L-aminoácidos, produzindo, concomitantemente, peróxido de hidrogênio e amônia. LAAOs têm demonstrado atividade citotóxica, antimicrobiana, antitumoral, antiparasitária e na agregação plaquetária. Os objetivos desse estudo incluíram o isolamento e a caracterização bioquímica da LAAO de C. d. terrificus, assim como a avaliação de seu potencial leishmanicida e da ativação de fibroblastos. Foram desenvolvidos dois protocolos para isolamento da LAAO. O primeiro consistiu em cromatografias de troca catiônica, filtração molecular e de interação hidrofóbica. O segundo protocolo diferiou do primeiro na terceira etapa (cromatografia de afinidade). Cromatografia de fase reversa da LAAO isolada demonstrou um alto grau de pureza e a separação do cofator FAD. A massa molecular da LAAO foi determinada por espectrometria de massas MALDITOF (58.702,196 Da). A caracterização estrutural dessa LAAO também incluiu a dedução da sua sequência primária e a localização do sítio de glicosilação e das ligações dissulfeto através de espectrometria de massas em equipamentos LC-MS/MS com diferentes tipos de fragmentação (HCD, ETD e EThcD). A sequência primária (498 resíduos) foi obtida após digestão da LAAO com diferentes proteases e o sítio de glicosilação foi localizado na Asn361. Análise por SDS-PAGE da LAAO em condições reduzida e reduzida/deglicosilada mostrou que cerca de 5% da massa da proteína é relativa à presença de açúcar. As ligações dissulfeto (Cys10-Cys171 e Cys331-Cys412) foram localizadas após digestão da enzima em pH ácido e análise por LC-MS/MS. A avaliação qualitativa da especificidade de substratos mostrou preferência por L-aminoácidos hidrofóbicos e, a ordem de especificidade (L-Phe>LLeu> L-Met>L-Trp>L-Ile) foi determinada através da cinética enzimática. A estabilidade da LAAO foi avaliada em diferentes temperaturas, tempos e condições de armazenamento. A enzima mostrou grande perda de atividade ao longo do tempo, sendo que a liofilização e o congelamento a -20 °C inibiram sua atividade completamente. A estabilidade térmica, avaliada pela técnica do Termofluor, mostrou que a LAAO é mais estável na presença de pH ácido, diferentes concentrações de substratos e ausência de NaCl. Promastigotas de Leishmania amazonensis foram estimulados com a LAAO (55 mUAE) e cerca de 30% dos parasitas foram mortos. Fibroblastos L929 também foram estimulados com a LAAO e em baixa concentração da enzima (1,83 mUAE) a viabilidade celular foi próxima de zero. Nas concentrações sem morte celular significativa, a ativação dos fibroblastos foi avaliada através da dosagem de óxido nítrico e citocinas, mas, em nenhum dos casos, houve ativação das células e maior produção desses compostos. Portanto, no presente estudo, foi isolada e caracterizada uma LAAO de C. d. terrificus que apresentou ação contra promastigotas de L. amazonensis e alta citotoxicidade para fibroblastos, sem causar a ativação dessas células / Acidents caused by venomous animals represent a serious publich health problem, mainly in remote areas where the acess to the health service is difficult. In Brazil, the genus Crotalus is the most lethal genus among the Brazilian snakes. The L-amino acid oxidases (LAAOs) are present in the venom from this genus and they are flavoenzymes that catalyze the oxidation of L-amino acids, producing hydrogen peroxide and ammonia concomitantly. LAAOs have been demonstrating many activities, including cytotoxic, antimicrobial, antitumor, antiparasitic and action on platelet aggregation. The main objectives of this study included the isolation and biochemical characterization of a LAAO from C. d. terrificus, and the evaluation of its leishmanicide potential and the fibroblasts activation. Two protocols were developed to the LAAO isolation from C. d. terrificus venom. First one consists in ionic exchange, gel filtration and hydrophobic interaction chromatographies. The second protocol has a modification in the third step which is affinity chromatography. Reverse-phase chromatography of the isolated LAAO showed high purity degree and the separation of FAD from the enzyme. The LAAO molecular mass was determined by MALDI-TOF mass spectrometry (58,702.196 Da). The structural characterization also included the deduction of primary sequence and the glycosylation site and disulfide bonds determinations through LCMS/ MS with different fragmentation modes (HCD, ETD, EThcD). The primary sequence (498 amino acid residues) was obtained after the LAAO digestion using different proteases. The glycosylation site was located in the Asn361. A SDS-PAGE analysis of reduced LAAO and reduced/deglycosylated LAAO showed that about 5% of the LAAO mass is due to the sugar presence. The disulfide bonds were determined after LAAO digestion at low pH and LC-MS/MS analysis. It showed bonds between Cys10-Cys171 and Cys331-Cys412. The qualitative evaluation of substrate specificity revealed preference for hydrophobic L-amino acids. The specificity order, determined through the kinetics evaluation, is L-Phe>L-Leu>LMet> L-Trp>L-Ile. The LAAO stability was evaluated at different temperatures, timecourse and storage conditions. The enzyme lost its activity over time, and lyophilization and freezing at -20 °C completely inhibited its activity. The thermal stability, evaluated by the Termofluor method, demonstrated that the best LAAO structural stability is achieved at acid pH, different substrate concentrations and at absence of NaCl. Leishmania amazonensis promastigotes were stimulated with LAAO (55 mEAU) and the parasites death was about 30%. The fibroblasts cell line L929 was also stimulated with LAAO, and at low concentration (1.83 mEAU) the cellular viability was close to zero. At lower concentrations, without significative cellular death, the fibroblast activation was evaluated through the nitric oxide e cytokines production, but none of the compounds were released. Therefore, in this study, a LAAO from C. d. terrificus venom was isolated and characterized. Moreover, this enzyme presented leishmanicide against L. amazonensis promastigotes and high cytotoxicity to fibroblasts, without the activation of these cells.

Humans have been using medicinal plants for centuries as preventive or curative agents. In Brazil, the use of plants in the treatment of diseases is influenced by Indigenous, African and European cultures. Among these plants are Lantana camara and L. montevidensis commonly known as camará-de-cheiro and chumbinho , respectively. They are used in the North-eastern part of Brazil as tonic sudorific and febrifuge agent. They are also used against, coughs, bronchitis, rheumatism, asthma, ulcer and microbial infections. Considering that there is limited therapy against Leishmaniasis and Trypanosomiasis, due to drugs resistance, the knowledge of the pharmacology of plants extracts can constitute a prerequisite for the development of alternative drugs against these parasitic diseases. In this context, the essential oil extracted by hydrodistillation of L. camara leaf was tested against Leishmania braziliensis and Trypanosoma cruzi. Although both plants are used for the same purpose, there is limited information regarding the potential toxicity and antioxidant activity of L. montevidensis. Thus, we aimed to investigate the genotoxicity and cytotoxicity of ethanolic (EtOH) and aqueous extracts from the leaves of L. montevidensis in human leukocytes, as well as its possible interaction with membranes from human erythrocytes in vitro. The antioxidant activity of both extracts was also investigated. The results demonstrated that the essential oil composition of L. camara analyzed by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) showed a large amount of (E)-caryophyllene (23.75%), biciclogermacrene (15.80%), sesquiterpene (11.73%), terpinolene (6.1%), and sabinene (5.92%). The essential oil of L. camara inhibited T. cruzi and L. braziliensis with IC50 of 201.94 μg/mL and 72.31 μg/mL, respectively. L. camara essential oil was toxic to NCTC929 fibroblasts at 500 μg/mL (IC50 = 301.42 μg/mL). These results corroborate each other and can be explained at least in part, by the presence of some chemical constituents in the oil. The results suggest that L. camara essential oil can be an important source of therapeutic agents for the development of alternative drugs against parasitic diseases. HPLC analysis of EtOH and aqueous extracts of L. montevidensis showed chlorogenic acid and quercetin as main components in EtOH extract, whereas, caffeic and chlorogenic acids were the major phenolic acids in the aqueous extract. It was observed that treatment of human leukocytes with EtOH and aqueous extracts of L. montevidensis (1-480 μg/mL) did not affect the osmotic fragility of human erythrocytes and DNA damage index, but, promoted cytotoxicity at higher concentrations (240-480 μg/mL). Regarding the antioxidant activity, the extracts scavenged DPPH radical and prevented Fe2+-induced lipid peroxidation in rat brain and liver homogenates, and this action was likely not attributed to iron (II) chelation. These results justify at least in part the use of this plant in folk medicine and suggests that caution should be made regarding its dosage or frequency use. All together, it is hoped that these results would contribute significantly to the knowledge about the phytoconstituents and biological activity of these species. This finding could be of immense importance for the region by obtaining new natural medicines from biodiversity and consequent improvement in quality of Brazilian life s. / Acredita-se que a utilização de plantas medicinais como terapia curativa e preventiva seja tão antiga quanto o próprio homem. No Brasil, a utilização de plantas no tratamento de doenças apresentam influências da cultura indígena, africana e européia. Algumas dessas plantas, como o camará-de-cheiro (Lantana camara) e o chumbinho (Lantana montevidensis), são utilizadas no Nordeste como agentes tônicos, sudoríferos e febrífugos, contra tosses, bronquites, reumatismo, asma, úlcera e infecções microbianas. Considerando a não existência de tratamento eficiente contra leishmaniose e tripanossomíase devido à resistência às drogas usadas, o pouco conhecimento sobre a toxicidade de plantas para uso medicinal, este estudo pode contribuir para o desenvolvimento de terapias alternativas no tratamento dessas doenças parasitárias. Neste contexto, o óleo essencial extraído por hidrodestilação das folhas de L. camara foi testada contra a Leishmania braziliensis e Trypanosoma cruzi. Adicionalmente, apesar do fato que as duas plantas são utilizadas para as mesmas finalidades, pouco é conhecido sobre as atividades biológicas da L. montevidensis, em particular, a respeito a sua toxicidade e seu potencial antioxidante. Desta forma, outro objetivo desta tese era investigar a genotoxicidade e citotoxicidade de extratos etanólicos (EtOH) e aquosos das folhas de L. montevidensis em leucócitos humanos, bem como a sua possível interação com membranas de eritrócitos humanos in vitro. A atividade antioxidante de ambos os extratos também foi investigado. Os resultados demonstraram que a composição do óleo essencial de L. camara analisado por cromatografia gasosa por espectrometria de massa (GC/MS) revelou a presença de (E)-cariofileno (23,75%), biciclogermacrene (15,80%), germacreno D (11,73%), terpinoleno (6,1%), e sabineno (5,92%). O óleo essencial de L. camara inibiu T. cruzi e L. braziliensis com IC50 de 201,94 μg/mL e 72,31 μg/mL, respectivamente. O óleo essencial de L. camara foi tóxico para os fibroblastos NCTC929 em 500 μg/mL (IC50 = 301,42 μg/mL). Esses resultados corroboram entre si e, pelo menos em parte, explicado pela presença dos constituintes presente no óleo essencial. Tomados em conjunto, os nossos resultados sugerem que o óleo essencial de L. camara pode ser uma importante fonte de agentes terapêuticos para o desenvolvimento de medicamentos alternativos contra doenças parasitárias. A análise de HPLC-DAD dos extratos EtOH e extratos aquosos de L. montevidensis identificou ácido clorogênico e quercetina como os principais componentes para EtOH, enquanto os ácidos caféicos e clorogênicos foram os principais ácidos fenólicos no extrato aquoso. Nos ensaios de citotoxicidade, de fragilidade osmótica de eritrócitos humanos e viabilidade celular em ensaio cometa, os extratos EtOH e extratos aquosos de L. montevidensis (1-480 μg/mL) não demonstraram efeitos toxicos e não afetaram o índice de danos no DNA, porém, promoveram citotoxicidade nas maiores concentrações (240-480 μg/mL). Para a atividade antioxidante, os extratos foram capazes de sequestrar o radical DPPH e inibir a peroxidação lipídica induzida pelo Fe2+ (10 μM) em homogenados de cérebro e fígado de rato e, esta ação parece não ser atribuída a quelação de ferro (II). Estes resultados justificam pelo menos em parte o uso popular desta planta na medicinal tradicional e sugerem que cuidado deve ser tomado quanto a sua dosagem ou frequencia de uso. Contudo, espera-se que estes resultados possam contribuir significativamente com o conhecimento fitoquímico e atividade biológica destas espécies. Isto poderá ser de extrema importância para a região na obtenção de novos fármacos naturais, e consequentemente melhoria da qualidade de vida dos brasileiros.