Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-09-02T14:22:40Z No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 2264339 bytes, checksum: daac1876462208aa982df4724ffcd524 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-09-06T14:17:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 2264339 bytes, checksum: daac1876462208aa982df4724ffcd524 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T14:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 2264339 bytes, checksum: daac1876462208aa982df4724ffcd524 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade leishmanicida de análogos de alcalóides marinhos e bioisósteros do resveratrol em L. amazonensis. Foram testados 12 análogos de alcalóides marinhos 3-alquil piridinas e 7 biosósteros do resveratrol, sendo 4 complexados a ouro, em formas promastigotas de L. amazonensis e em macrófagos peritoneais. Em ambos os casos, a viabilidade celular foi avaliada pelo método colorimétrico do MTT. Os compostos que apresentaram significante atividade antipromastigota e foram seletivos para o parasito, em comparação com a célula hospedeira, foram testados em amastigotas intracelulares de L. amazonensis, cujo efeito dos compostos foi avaliado pela contagem das formas intracelulares. Além disso, foi coletado o sobrenadante para a dosagem de óxido nítrico (NO), através do método de Griess. A maioria dos compostos testados apresentou efeito antipromastigota, destacando os compostos 4 e 5 do grupo dos análogos de alcalóides marinhos, com CI50 de 1,07 e 1,09 µM, respectivamente. Em relação à série dos bioisósteros do resveratrol, destacam-se aqueles complexados a ouro, sendo o composto 17 o mais ativo (CI50 de 5,18 µM). Todos os compostos que foram testados em amastigotas apresentaram atividade, destacando-se, o composto 10 (CI50 = 0,27 µM), dentre os análogos de alcalóides marinhos, e o composto 19, da série dos bioisósteros do resveratrol complexados a ouro (CI50 = 5,77 µM). A maioria dos análogos de alcalóides marinhos mostrou significante toxicidade em macrófagos peritoneais, enquanto somente dois bioisósteros do resveratrol complexados a ouro foram tóxicos para a célula hospedeira. No entanto, todos os compostos testados em amastigotas apresentaram significante seletividade pelo parasito em seu estágio intracelular. Com relação à especificidade das moléculas, os análogos marinhos foram específicos para amastigotas, sugerindo que o alvo desses compostos é exclusivo desse estágio, já a maioria dos bioisósteros do resveratrol complexados a ouro mostraram efeito semelhante em formas promastigotas e amastigotas de L. amazonensis, sugerindo alvos comuns desses compostos nos dois estágios do parasito. Nenhum dos compostos testados induziu significante produção de NO por macrófagos infectados com L. amazonensis, sugerindo que essa molécula não está diretamente relacionada ao efeito antiparasitário. Em resumo, o trabalho mostrou que os compostos testados possuem significativo potencial leishmanicida e abrem perspectivas para estudos em modelos in vivo, bem como estudo do mecanismo de ação. / The aim of this study was to evaluate the leishmanicidal activity of marine alkaloid analogues and bioisosteres of resveratrol in L. amazonensis. We tested 12 3alkylpyridine marine alkaloid analogues of and 7 bioisosteres of resveratrol, 4 complexed to gold, in promastigotes of L. amazonensis and in peritoneal macrophages. In both cases, the viability of the cells was checked using the MTT colorimetric method. Compounds with significant antipromastigote activity and selectivity by the parasite, when compared to the host cell, were tested on intracellular amastigotes of L. amazonensis, which effect of the compounds was determined by counting the number of intracellular parasites. Supernatant was also collected for measure of the nitric oxide (NO), by the Griess method. Most compounds showed antipromastigote effect, especially compounds 4 and 5 of the marine alkaloid analogues, with IC50 of 1.07 and 1.09 µM, respectively. Regarding the bioisosteres of resveratrol, the gold complex 17 was the most active (IC50 of 5.18 µM). All compounds tested in amastigotes exhibited activity, including the compound 10 (IC50 = 0.27 µM), among marine alkaloid analogues, and the compound 19, among gold complexes with bioisosteres of resveratrol (IC50 = 5.77 µM). Most marine alkaloid analogues showed significant toxicity in peritoneal macrophages, while only two bioisosteres of resveratrol complexed to gold were toxic to host cell. However, all compounds tested in amastigotes showed significant selectivity for intracellular parasite. Regarding the specificity of the molecules, marine analogues were specific to amastigote forms, suggesting that the target of these compounds is unique to this stage, while most of bioisosteres of resveratrol complexed to gold showed similar effect on promastigotes and amastigotes of L. amazonensis, suggesting common targets of these compounds in both stages of the parasite. None of compounds induced significant NO production by L. amazonensis-infected macrophages, suggesting that this molecule is not directly related with the antiparasitic effect. In summary, the study showed that the compounds have significant potential leishmanicidal and encourages in vivo studies, as well as the action mechanism.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-11T18:26:05Z No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 4548121 bytes, checksum: f773fa1c31a3db1b43310dcfaf89e879 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T15:22:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 4548121 bytes, checksum: f773fa1c31a3db1b43310dcfaf89e879 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T15:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciadealmeidamachado.pdf: 4548121 bytes, checksum: f773fa1c31a3db1b43310dcfaf89e879 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As leishmanioses são doenças causadas por protozoários do gênero Leishmania, causando grande impacto na saúde pública mundial. O tratamento é limitado por uma série de fatores e a necessidade de alternativas para a quimioterapia é urgente. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade leishmanicida de bioisósteros do resveratrol e seus complexos metálicos e estudar o mecanismo de morte do parasito associado ao tratamento. Foram testados doze biosósteros do resveratrol, sendo cinco não complexados a metais, quatro complexados a ouro e três complexados a vanádio, em formas promastigotas e amastigotas de L. amazonensis, L. braziliensis e L. major e em macrófagos peritoneais. Para o teste em promastigotas e em macrófagos peritoneais, a viabilidade celular foi avaliada pelo método colorimétrico do MTT, enquanto no teste em amastigotas, o efeito dos compostos foi avaliado pela contagem das formas intracelulares. Foi ainda avaliada a seletividade e a especificidade dos compostos, através do cálculo do índice de seletividade e do índice de especificidade de cada composto. Os compostos complexados a metais, comparados aos não complexados, apresentaram significante efeito em promastigotas e amastigotas de Leishmania sp., e ainda foram seletivos ao parasito, em comparação com a célula hospedeira. Posteriormente, baseado na síntese, efetividade e seletividade, o composto 11 (VOSalophen), um complexo de vanádio, foi selecionado para estudos sobre mecanismos de morte e atividade em modelo de leishmaniose cutânea murina. Promastigotas de L. amazonensis tratadas com VOSalophen apresentam alterações mitocondriais, observados por meio das marcações com JC-1, Mitotracker® Red CM-H2XROS e rodamina 123 e da microscopia eletrônica de transmissão (MET); aumentam a produção de EROs (utilizando H2DCFDA), acumulam corpos lipídicos (marcação com Nile Red), apresentam alterações morfológicas, mas não alteram a integridade da membrana plasmática, visto não haver marcação com iodeto de propídeo. Além disto, os parasitos apresentam redução no tamanho celular e volume celular; externalização de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática do parasito (usando marcação com anexina V-FITC) e utilizando a técnica do TUNEL foi observada a fragmentação do DNA. Em amastigotas intracelulares de L. amazonensis, também foi verificada fragmentação do DNA (técnica TUNEL). O conjunto destes resultados sugere morte por apoptose-like. Além disso, foi verificado um aumento de formação de vacúolos autofágicos em promastigotas de L. amazonensis tratados com o VOSalophen (marcação com MDC e MET), sugerindo a ocorrência de autofagia. Em macrófagos infectados com L. amazonensis, VOSalophen induz um aumento de produção de ON e EROs, indicando modulação celular do composto em células infectadas. Em modelo de leishmaniose cutânea murina, o tratamento com o VOSalophen causou significativa redução da carga parasitária nas patas de camundongos BALB/c infectados com L. amazonensis, quando comparado ao controle e além disso, não mostrou toxicidade renal e hepática aos animais tratados, o que foi avaliado através das dosagens de AST, ALT, GGT e creatinina. Esses resultados, em conjunto, mostram o significante efeito in vitro e in vivo de bioisósteros do resveratrol complexados a metais. / Leishmaniasis is diseases caused by protozoa of the genus Leishmania, causing significant impact on global public health. The treatment is limited by a number of factors, and the need for alternatives to chemotherapy is urgent. Thus, this study aimed to evaluate the leishmanicidal activity of bioisosters of resveratrol and its metal complexes and to study the mechanism of parasite death associated with the treatment. Twelve biosósteros of resveratrol were tested, five not complexed to metals, four complexed to gold and three complexed to vanadium, in promastigotes and amastigotes of L. amazonensis, L. braziliensis and L. major and in peritoneal macrophages. In promastigotes and peritoneal macrophages, the cell viability was assessed by the MTT colorimetric method, while in amastigotes, the effect of the compounds was evaluated by counting the intracellular forms. It was also assessed the selectivity and specificity of the compounds, by calculating the selectivity index and the specificity index of each compound. The compounds complexed to metals, compared to non-complexed, showed a significant effect on promastigotes and amastigotes of Leishmania sp., and were further selective to the parasite compared to the host cell. Subsequently, based on the synthesis, effectiveness and selectivity, the compound 11 (VOSalophen), a vanadium complex, was selected for studies on the mechanisms of death and activity in the murine model of cutaneous leishmaniasis. L. amazonensis promastigotes treated with VOSalophen exhibit mitochondrial alterations, which was observed by JC-1, Mitotracker® Red CMH2XROS e rhodamina 123 staining and transmission electronic microscopy (TEM); increased ROS production (using H2DCFDA); accumulate lipid bodies (Nile Red staining), exhibit morphological changes, but did not alter the integrity of the plasma membrane since no staining with propidium iodide. In addition, the parasites had a reduction in cell volume and size; phosphatidylserine externalization on the outer face of parasite's plasma membrane (annexin V-FITC staining) and using the TUNEL technique, DNA fragmentation was observed. In L. amazonensis intracellular amastigotes, DNA fragmentation was also observed (TUNEL technique). This set of results suggests death by apoptosis-like. Furthermore, there was an increase of autophagic vacuole formation in L. amazonensis promastigotes treated with VOSalophen (MDC staining and TEM), suggesting the occurrence of autophagy. In macrophages infected with L. amazonensis, VOSalophen induces an increase of nitric oxide and reactive oxygen species production, indicating a modulatory effect in infected cells. In the murine model of cutaneous leishmaniasis, the treatment with VOSalophen caused a significant reduction in the parasite load in the paws of BALB/c mice infected with L. amazonensis, when compared to control and furthermore not showed renal and hepatic toxicity to the treated animals, which was evaluated by the AST, ALT, GGT and creatinine dosages. These results, taken together, show the significant effect of bioisosters of resveratrol complexed to metals.