O estudo da biossíntese de isoprenóides em P. falciparum por meio da via 2C-metil-D-eritritol-4-fosfato (MEP) é apontado como possível alvo terapêutico, visto a via ser ausente em humanos. Foi descrito que nos estágios intraeritrocitários de P. falciparum a via essencial de biossíntese de isoprenóides é a via MEP. As vias do Chiquimato e MEP são precursoras da biossíntese de vitamina E e ambas já foram descritas em P. falciparum. É sugerido que a biossíntese de vitamina E possa ocorrer no parasita, representando um possível alvo para o desenvolvimento de novas drogas antimaláricas. Empregando marcações metabólicas com precursores radioativos, três diferentes métodos de RP-HPLC e análises por espectrometria de massas confirmamos a biossíntese de vitamina E nos três estágios intraeritrocíticos do parasita. O tratamento com ácido úsnico, mostrou inibição dessa biossíntese no estágio esquizonte e do crescimento do parasita. Demonstramos por meio de uma sonda fluorescente, ácido Parinárico, que a vitamina E atua como antioxidante lipofílico, protegendo a lipoperoxidação. Esses resultados não só contribuem para a compreensão da biologia de P. falciparum, mas também elucidam partes das vias MEP e do Chiquimato que podem servir como alvos terapêuticos. / The study of isoprenoid biosynthesis in Plasmodium falciparum by 2C-methyl-D-erythritol-4-phosphate pathway (MEP) it is presented as a therapeutic target once that it is absent in humans. It was found in intraerythrocytic stages of P. falciparum the biosynthesis of isoprenoids by the MEP pathway. The shikimate and MEP pathways are the precursors of biosynthesis of vitamin E and both pathways have already been described in P. falciparum. It is suggested that the biosynthesis of vitamin E might occur in the parasite, representing a possible target for developing new antimalarial drugs. Using metabolic labelling with radiolabelled precursors, three different methods of RP-HPLC and mass spectrometry analyses confirmed the biosynthesis of vitamin E in the three intraerythrocytic stages of parasite. The treatment with usnic acid showed an inhibition of this biosynthesis and of the growth of parasite. We demonstrated by means of a fluorescent probe, the acid Parinaric, that vitamin E acts as a lipophilic antioxidant protecting the membrane of lipoperoxidation. These findings not only contribute to the current understanding of P. falciparum biology but shed light on a pathway that could serve as a chemotherapeutic target.

Apesar dos esforços mundiais a malária ainda é uma doença com altas taxas de morbidade e mortalidade. Investigamos o efeito de moléculas sintéticas relacionadas a melatonina e a triptamina no ciclo celular de P. falciparum, bem como mostramos que essa classe de compostos apresenta ação antimalárica significativa. Avaliamos também 5 novas hidroxinaftoquinonas sintéticas em cultura in vitro de P. falciparum, todas apresentaram atividade antimalárica, tendo N3 destacado-se por apresentar um IC50 na faixa nanomolar. Mostramos que o possível mecanismo de ação de N3 é inibindo o potencial de membrana mitocondrial. Em células de mamíferos HEK293, N3 não mostrou toxicidade significativa. No modelo de infecção utilizando P. berghei (ANKA GFP) o composto N3 não foi capaz de curar os animais infectados, apesar da redução significativa da parasitemia no quarto dia após a infecção. Nessa tese mostramos o uso da citometria de fluxo como uma ferramenta prática possibilitando a avaliação do ciclo do parasita. / Despite the worldwide effort the malaria is still a devastating disease. We have tested melatonin and synthetic related indoles molecules on P. falciparum cell cycle and showed the potential antimalarial activity. We have tested 5 new synthetic hydroxynaphthoquinones on in vivo culture of P. falciparum 3D7, all of them showed antimalarial activity, but only N3 showed an IC50 in the nanomolar range. We demonstrate that the probable mechanism of action of N3 is inhibiting the mitochondrial membrane potential. In mammalian cells, N3 did not show cytotoxicity. Subsequently, we tested the compound N3 in murine infection model of P. berghei. After 4 days the parasitemia was assessed and the survival monitored for 30 days. N3 was not able to cure the infected animals, despite the initial reduction of parasitemia on 4th day post-infection. In this thesis we have demonstrated the use of flow cytometry as a useful and powerful tool in malaria research.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-07T11:52:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-28T16:54:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-28T16:54:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ConcentracoesPlasmaticasPrimaquina.pdf: 1467763 bytes, checksum: 2b37691a17a357b8c5248bfb0114d8c9 (MD5) Previous issue date: 2010 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A malária vivax é uma doença que a cerca de 40% da população mundial, utiliza-se no tratamento desta, cloroquina (150 mg) e primaquina (15 mg). Esta é uma 8- aminoquinolina com ação esquizonticida tecidual. Dentre seus efeitos adversos se destaca a capacidade de oxidar a hemoglobina, de maneira dose dependente, que é agravada nos indivíduos com deficiência da glicose-6-fosfato desidrogenase. Ao se considerar a ausência de estudos referentes aos teores de metemoglobina e sua correlação com as concentrações plasmáticas de primaquina nos pacientes com malária vivax, justifica-se a realização deste estudo empregando-se como ferramentas a monitorização das concentrações sanguíneas de primaquina e sua correlação com os teores de metemoglobina. Neste sentido, foi realizado seguimento clínico-laboratorial de 20 pacientes com malária vivax antes (D0) e após três (D3), sete (D7) e quatorze (D14) dias iniciado o tratamento, bem como a validação do método para determinação de primaquina por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A metemoglobinemia foi avaliada pela técnica de Hegesh et al. (1970) e a glicose-6-fosfato desidrogenase pelo teste colorimétrico de Brewer et al. (1962). A metodologia validada demonstrou parâmetros aplicáveis à determinação de primaquina, cujos teores médios em D3, D7 e D14 foram de 227±106 ng/mL, 191±97 ng/mL e 160±128ng/mL. Não foram obervadas diferenças significativas nas concentrações do fármaco quanto ao sexo dos pacientes participantes e nos diversos dias do estudo. Os teores médios de metemoglobina em D0, D3, D7 e D14 foram de 1,15±0,9%, 4,1±2%, 5,7±2% e 3±1,4%, respectivamente. Foi observado aumento no teor de metemoglobina após administração do fármaco, sem diferença quanto ao sexo. Não foi observada correlação significativa entre os teores de metemoglobina e as concentrações plasmáticas de primaquina em ambos os sexos. Os coeficientes de correlação de Pearson para os sexos masculino e feminino foram 0.8296 e 0.8137, respectivamente. Foi observada deficiência da expressão da enzima glicose-6- fosfato desidrogenase em seis pacientes do sexo masculino sem diferenças entre os teores de metemoglobina e das concentrações plasmáticas de Primaquina, quando comparados com pacientes com expressão normal da enzima. / The vivax malaria is a disease that effects around 40% of the world, to treat it, chloroquine (150 mg) and primaquine (15 mg). This is an 8-aminoquinoline with tissue schizonticide action. Among the adverse effects enhance the capacity to hemoglobin oxidation, dose-dependent, which is exacerbated in individuals with glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency. When considering the lack of studies concerning the methemoglobin levels and its correlation with primaquine concentrations plasma in patients with vivax malaria, is justified this study using as tools to monitor the plasma primaquine concentrations and its correlation with methemoglobin levels. In this sense, it was followed up clinically and laboratory findings of 20 patients with vivax malaria before (D0) and after three (D3), seven (D7) and fourteen (D14) days starting the treatment, as well as validation of the method for primaquine determination by high performance liquid chromatography (HPLC). Methemoglobinemia was evaluated using the method of Hegesh et al. (1970) and glucose-6-phosphate dehydrogenase by colorimetric method of Brewer et al. (1962 ). The methodology validated was demonstrated efficient for primaquine determination, whose average levels at D3, D7 and D14 were 227 ± 106 ng / mL, 191 ± 97 ng / mL and 160 ± 128 ng/mL. In the analysis according to gender was not observed differences significant in the drug levels in several days of study. The average methemoglobin levels in D0, D3, D7 and D14 were 1.15 ± 0.9%, 4.1 ± 2%, 5.7 ± 2% and 3 ± 1.4%, respectively. There was an increase in the methemoglobin level after drug administration, without difference by gender. There was not significant correlation between the methemoglobin levels and primaquine concentrations plasma in both sexes. The coefficients of Pearson correlation for males and females were 0.8296 and 0.8137, respectively. We observed impaired expression of the enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase in six male patients without differences between the methemoglobin levels and primaquine concentrations plasma, compared with patients with expression normal of the enzyme.

A malária é a doença que mais mortes causa no mundo. O uso de fármacos antimaláricos representa a solução mais eficaz para o combate e controle da doença e o interesse pelo desenvolvimento de novos fármacos é grande devido a problemas de resistência. Existe uma grande variedade de fármacos antimaláricos, sendo que muitos deles são quirais, vendidos e administrados como mistura racêmica. Nas últimas décadas, houve um aumento no interesse quanto aos aspectos farmacodinâmicos e farmacocinéticos de fármacos quirais, devido ao conhecimento de que um dos isômeros pode ser mais ativo ou mais tóxico que o outro. Sendo assim, tem-se a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos enantiosseletivos, e a eletroforese capilar tem emergido como uma técnica de separação quiral com alto poder de resolução. Além disso, a inexistência de métodos oficiais para fármacos antimaláricos e os poucos estudos que relatam aplicações na análise de formulações farmacêuticas, demandam o desenvolvimento e validação de novos métodos para tal finalidade. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de dois métodos analíticos, não quiral e quiral, para a determinação de fármacos antimaláricos em formulações farmacêuticas por eletroforese capilar. O método não quiral utilizou eletroforese capilar de zona, sendo otimizado para a separação de 7 fármacos antimaláricos (cloroquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinidina, quinina, quinacrina e mefloquina) com um eletrólito composto por 45 mmol L-1 de tampão citrato, pH 4,50, e apresentou um tempo de análise de 10 minutos, permitindo a separação dos diastereoisômeros quinina e quinidina sem a adição de aditivos. O método quiral utilizou eletroforese capilar de zona modificada por ciclodextrina e foi otimizado para separação enantiosseletiva de cloroquina, mefloquina, hidroxicloroquina, primaquina, quinina e quinidina com um eletrólito composto por 50 mmol L-1 de tampão citrato, e 2% de S-β-CD, pH 2,7. A separação dos fármacos antimaláricos e seus enantiômeros foi alcançada com tempo de análise de 12 minutos. Os métodos desenvolvidos foram validados de acordo com os protocolos oficiais, apresentando características adequadas e foram aplicados na determinação de cloroquina, hidroxicloroquina e mefloquina em formulações farmacêuticas. Como figuras de mérito para o método não quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 24,4 µmol L-1), LQ (22,5 - 73,8 µmol L-1), precisão intermediária (0,76 - 1,7% RSD), recuperação (97,8 - 102,2%). Para o método quiral, tem-se: linearidade (R2 > 0,99), LD (7,43 - 9,58 µmol L-1), LQ (22,8 - 29,0 µmol L-1), precisão intermediária (0,50 - 1,8% RSD), recuperação (97,7 - 102,5%). Um ensaio de robustez para ambos os métodos foi realizado para comparar os resultados obtidos aplicando-se pequenas variações de tensão e temperatura. Observou-se que não existe uma diferença significativa entre os resultados, a um nível de confiança de P = 95 %. / Malaria is a disease that causes a large number of deaths worldwide. The use of antimalarial drugs is the most effective solution to combat and control the disease and interest in the development of new antimalarial drugs is still of great importance due to resistance issues. There is a wide variety of antimalarial drugs, many of which are chiral, sold and administered as racemic mixtures. In recent decades there has been an increased interest regarding the pharmacodynamic and pharmacokinetic aspects of chiral drugs, due to the knowledge that one of the isomers can be more active or more toxic than the other. Thus, there is a need for the development of enantioselective analytical methods, and capillary electrophoresis has emerged as a chiral technique separation with high resolving power. Moreover, the lack of official methods for antimalarial drugs and the few studies reporting applications in the analysis of pharmaceutical formulations, demands the development and validation of new methods for this purpose. This work aims at the development of two analytical methods, non-chiral and chiral, for the determination of antimalarial drugs in pharmaceutical formulations by capillary electrophoresis. The non-chiral method used capillary zone electrophoresis, being optimized for the separation of 7 antimalarial drugs (chloroquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinidine, quinine, quinacrine and mefloquine) with an electrolyte consisting of 45 mmol L-1 of citrate buffer, pH 4.50, and had an analysis time of 10 minutes, allowing separation of isolated diasteroisomers quinine and quinidine without any additives. The chiral method used capillary zone electrophoresis modified by cyclodextrin and was optimized for enantioselective separation of chloroquine, mefloquine, hydroxychloroquine, primaquine, quinine and quinidine with an electrolyte consisting of 50 mmol L-1 citrate buffer and 2% S-β-CD, pH 2.7. The separation of the antimalarial drugs and their enantiomers was achieved in less than 12 minutes. The proposed methods were validated following official protocols, with adequate results and were used for determination of chloroquine, hydroxychloroquine, and mefloquine in pharmaceutical formulations. Figures of merit for the non-chiral method include: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 24.4 µmol L-1), LQ (22.5 to 73.8 µmol L-1), intermediary precision (0.76 to 1.7% RSD), and recovery (from 97.8 to 102.2%). For the chiral method, we have: linearity (R2> 0.99), LD (7.43 to 9.58 µmol L-1), LQ (22.8 to 29.0 µmol L-1), intermediary precision (0.50 to 1.8% RSD), and recovery (from 97.7 to 102.5%). For both methods a robustness test was performed to compare the results obtained by applying slight variations in voltage and temperature. It was observed that there is no significant difference between the results, a confidence level P = 95%.

Nesta dissertação, identificou-se que as drogas esqualestatina, fosmidomicina, risedronato e nerolidol apresentam atividades sinérgicas e aditivas quando administradas em cultura de P. falciparum. Esses resultados contribuem para a compreensão da biologia do parasita e abrem estudos para possíveis antimaláricos. Identificou-se a especificidade da droga esqualestatina inibidora da enzima fitoeno sintase por meio de marcações metabólicas utilizando precursor radioativo ([3H]GGPP), e análise pela técnica de cromatografia (RP-HPLC). Realizou-se testes de inibição para determinar o valor da IC50 na linhagem pRM2-Fito-HA, a qual encontra-se super expressando enzima fitoeno sintase e encontrou-se um valor IC50 de 5 <font face=\"Symbol\">mM para o isolado 3D7 enquanto que para a linhagem pRM2-Fito-HA foi de 30 <font face=\"Symbol\">mM. Demonstrando assim que a enzima fitoeno sintase é o principal, senão único alvo da esqualestatina em P. falciparum, o que sugere que este composto ou derivado do mesmo são potenciais antimalaricos. / In this thesis, we found that the drug squalestatin, fosmidomicina, risedronate, nerolidol have synergistic and additive activity when administered in cultured P. falciparum. These results contribute to the understanding of the biology of the parasite and open studies for potential antimalarials. We identified the specific drug squalestatin inhibiting phytoene synthase enzyme by using metabolic markers radioactive precursor ([3H] GGPP) by the technique of analysis and chromatography (RP-HPLC). Held inhibition tests to determine the IC50 value of the strain in pRM2-Phyto-HA, which is super expressing phytoene synthase enzyme and met an IC50 value of 5 microM to isolate 3D7 whereas for strain pRM2 -Phyto-HA was 30 <font face=\"Symbol\">mM. Thus demonstrating that the enzyme phytoene synthase is the primary, if not sole target of squalestatin in P. falciparum, which suggests that this compound or derivative thereof as potential antimalarials.

Objetivos: Desenvolver, caracterizar e avaliar a eficácia in vivo e o perfil farmacocinético de suspensões de nanocápsulas (NC) poliméricas contendo quinina (QN). Metodologia: As NC-QN foram preparadas através de nanoprecipitação com diferentes concentrações de QN: 2 (NC2-QN), 3 (NC3-QN) e 4 mg/mL (NC4-QN). A NC4-QN também foi revestida com quitosana. Todas as formulações foram caracterizadas através de taxa de encapsulação, teor, diâmetro, índice de polidispersão, potencial zeta e pH, sendo a estabilidade avaliada por 30 dias. A avaliação da eficácia foi realizada com diferentes doses de cada formulação, em modelo de malária experimental em ratos Wistar infectados com Plasmodium berguei. A dose de NC-QN com a qual se obteve 100 % de cura dos animais foi selecionada para a avaliação farmacocinética. Nesses experimentos, os animais sadios ou infectados receberam a QN livre ou a NC2-QN, 25 mg/kg, iv bolus. As amostras de plasma coletadas em tempos pré-determinados foram quantificadas por CLAE com método validado para a determinação da QN. Os protocolos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFRGS (#2005477). Resultados e discussão: As suspensões coloidais preparadas com diferentes concentrações de QN apresentaram diâmetro adequado, população modispersa, potencial zeta diferente de zero, doseamento e taxa de encapsulação superior a 90 %. Somente a NC2-QN, na dose de 75 mg/kg/dia, q8h, curou todos os animais. Nas doses de 30 e 60 mg/kg/dia, q8h, 28,6 e 85,7% dos animais sobreviveram, respectivamente, com a NC2-QN. Houve uma diminuição significativa no t½ das NC2-QN (32,9 ± 8,9 min) em relação ao fármaco livre (69,8 ± 44,6 min), no grupo de animais infectados (α = 0,05) em função de uma tendência de aumento do CLtotal (7,1 ± 3,3 versus 9,9 ± 2,1 L/h/kg) do fármaco nanoencapsulado. Conclusões: A nanoencapsulação da QN reduziu a dose efetiva do fármaco no modelo animal avaliado em 30 % e aumentou a sobrevivência dos animais infectados em cerca de 60 %, apresentando-se como uma alternativa potencial para o tratamento da malária. / Objectives: The aims of this study were to develop and characterize polymeric nanocapsules (NC) containing quinine (QN) and to evaluate their efficacy in vivo as well as the pharmacokinetic profile of the nanoencapsulated drug. Methodology: NC-QN were prepared by nanoprecipitation with different drug concentration 2 (NC2- QN), 3 (NC3-QN) and 4 mg/mL (NC4-QN). All formulations were characterized in terms of encapsulation efficacy, drug loading, zeta potential, particle size, polydispersion index, and pH. The stability nanocapsules suspensions were evaluated during 30 days. An experimental malaria model with Plasmodium berghei was used to evaluate NC-QN efficacy in Wistar rats. Different doses were tested for each formulation. The pharmacokinetic evaluation was performed with the dose of NC–QN which presented 100 % efficacy in malaria model. The NC2-QN or QN free were administrated by i.v. route (25 mg/kg) to health and infected rats. Blood samples were collected at pre-determinated time points and quantified by an HPLC validated method. Animal protocols were approved by UFRGS Ethics in Research Committee (# 2005477). Results and discussion: All suspensions presented adequate particle size, monodisperse population, negative zeta potential, drug content and encapsulation efficiency higher than 90 %. The formulation NC2-QN (75 mg/kg/day) administrated q8h daily during 7-9 days post-infection cured all infected rats. For NC2-QN, 30 and 60 mg/kg/day, q8h, 28.6 and 85.7 % of survival were observed, respectively. NC2-QN presented significant decrease in QN t½ compared to the free drug (32.9 ± 8.9 min and 69.8 ± 44.6 min, respectively), in infected rats (α = 0,05). This occurs due to the tendency of increase in CLtotal (7.1 ± 3.3 to 9.9 ± 2.1 L/h/kg, for free QN and NC2-QN, respectively). CLtotal increased in the encapsulated group. Conclusion: Nanoencapsulation reduced QN effective dose in 30 % and increased in 60 % the survival of the infected animals. Theses results indicate that NC-QN is a potential strategy to be investigated for malaria treatment.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2013-10-16T19:35:07Z No. of bitstreams: 1 Vinicius Pinto Costa Rocha. Avaliação da atividade antileishmania...2012.pdf: 1625526 bytes, checksum: 4407e0cb5e7b4ade8175d66ca2a59a34 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-16T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius Pinto Costa Rocha. Avaliação da atividade antileishmania...2012.pdf: 1625526 bytes, checksum: 4407e0cb5e7b4ade8175d66ca2a59a34 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A leishmaniose compreende um complexo de doenças causadas por parasitos do gênero Leishmania, e é endêmica em 88 países, com uma população de 350 milhões de indivíduos sob o risco de contrair a infecção. O tratamento convencional da leishmaniose é realizado com antimoniais pentavalentes, e está associado a inúmeros efeitos adversos e falha terapêutica. Dessa forma, a busca por novas alternativas terapêuticas para esta doença é de extrema relevância. O presente estudo tem como objetivo avaliar a atividade antileishmania de fármacos antimaláricos in vitro e em modelo murino de leishmaniose tegumentar causada por Leishmania amazonensis. Os fármacos antimaláricos testados foram o artesunato, a cloroquina, a hidroxicloroquina, a mefloquina e a primaquina. Destes, a cloroquina e a hidroxicloroquina não reduziram, de forma significativa, o crescimento de formas promastigotas do parasito na concentração de 50 μM. Entretanto, estes dois fármacos foram eficazes em reduzir o número de amastigotas em macrófagos murinos, apresentando valores de IC50 de 0,78 ± 0,08 μM e 0,67 ± 0,12 μM, respectivamente. A mefloquina apresentou valor de IC50 de 8,4 ± 0,70 μM contra promastigotas do parasito, enquanto que, contra formas amastigotas o IC50 foi 1,56 ± 0,19 μM. A análise ultraestrutural de células infectadas e tratadas com a cloroquina ou com a mefloquina mostrou o acúmulo de corpos multivesiculares no citoplasma do parasito. Este resultado sugere o comprometimento da via endocítica da Leishmania após o tratamento com estas moléculas. O tratamento oral de camundongos CBA infectados com L. amazonensis reduziu a lesão e o parasitismo nos animais infectados. Diferente destes resultados, o tratamento com a mefloquina não reduziu o parasitismo nos animais infectados, apesar de ter reduzido o tamanho da lesão. Com base nestes resultados é possível concluir que a cloroquina pode representar uma alternativa terapêutica ao tratamento convencional da leishmaniose tegumentar. / Leishmaniasis comprises a complex of diseases caused by parasites of the genus Leishmania and is endemic in 88 countries, with a population of 350 million individuals at risk of contracting the infection. The conventional treatment of leishmaniasis based on pentavalent antimonials is associated with several adverse effects and treatment failure. Thus, the search for new therapeutic alternatives for this disease is extremely relevant. This study aims to evaluate the antileishmanial activity of antimalarial drugs in vitro and in a murine model of cutaneous leishmaniasis caused by Leishmania amazonensis. The antimalarial drugs tested were artesunate, chloroquine, hydroxychloroquine, mefloquine and primaquine. Of these, chloroquine and hydroxychloroquine did not reduce, significantly, the growth of promastigotes of the parasite at a concentration of 50 μM. However, these two drugs were effective in reducing the number of amastigotes in murine macrophages, with IC50 values of 0.78 ± 0.08 μM and 0.67 ± 0.12 μM, respectively. Mefloquine had an IC50 value of 8.4 ± 0.70 μM against promastigote forms, whereas the IC50 against amastigotes was 1.56 ± 0.19 μM. The ultrastructural analysis of infected cells and treated with chloroquine or mefloquine showed accumulation of multivesicular bodies in the cytoplasm of the parasite. This result suggests the involvement of the endocytic pathway of Leishmania after treatment with these molecules. Oral treatment of CBA mice infected with L. amazonensis reduced lesion size and parasitism in infected animals. In contrast, treatment with mefloquine did not reduce the parasite load in infected animals, although it did reduce the size of the lesion. Based on these results we conclude that chloroquine may represent a therapeutic alternative to conventional treatment of cutaneous leishmaniasis.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-20T18:09:59Z No. of bitstreams: 2 Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-20T18:10:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T18:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) Nicolli.pdf: 41800532 bytes, checksum: a9af9766127bc87ea21823b743fd530e (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / A resistência de Plasmodium falciparum aos antimaláricos esquizonticidas sanguíneos disponíveis, como a atovaquona e derivados de artemisinina, e a de P. vivax à cloroquina (CQ), exige a busca por alternativas quimioterápicas, objetivo deste trabalho. Como estratégia geradora de novos protótipos antimaláricos, foram feitas modificações estruturais (i) na CQ, as quais resultaram em 10 análogos de cloroquina (AnCQ), sendo quatro complexados com platina (AnCQPt), com atividade previamente descrita na malária pelo P. berghei; (ii) na atovaquona, originando oito naftoquinonas; e (iii) no lapachol, resultando em 11 compostos naftoquinoidais. Essas classes de moléculas foram avaliadas in vitro quanto a sua citotoxicidade (MCL50) e atividade antiplasmodial (IC50) contra parasitos sensíveis (S) ou resistentes (R) à CQ. Os índices de seletividade (IS), expressos pela razão entre essas duas atividades biológicas, foram obtidos. Os AnCQ foram mais ativos contra P. falciparum CQ-R in vitro e mais ativos que os AnCQPt e mostraram IS superiores ao da CQ. Para elucidar seu modo de ação, os AnCQ foram avaliados in silico quanto à ancoragem molecular na lactatodesidrogenase de P. falciparum (PfLDH) ou humana (HssLDH). O AnCQ33 apresentou melhor conformação na PfLDH; AnCQ37 apresentou especificidade em relação à enzima humana. Os AnCQ com maiores IS (AnCQ 33 e 37) e a CQ foram ainda avaliados quanto sua capacidade de inibir a formação de -hematina, sendo tão ou menos ativos que a CQ. Avaliados quanto ao potencial de causar a morte (atividade citocida) ou impedir o crescimento (atividade citostática) de P. falciparum CQ-S e CQ-R, esses análogos demonstraram potencial citocida similar, e potencial citostático maior contra parasitos CQ-R. Os AnCQ foram ativos contra parasitos CQ-S e CQ-R na malária pelo P. berghei. Duas naftoquinonas (2 e 5) apresentaram IS superiores ao da CQ e inibiram a parasitemia pelo P. berghei em camundongos, com destaque para a naftoquinona 2. Em conclusão, os melhores candidatos à produção de um antimalárico esquizonticida sanguíneo foram AnCQ33 e 37 e a naftoquinona 2. / The resistance of P. falciparum to the available blood-schizonticidal antimalarials, such as atovaquone (ATVQ) and artemisinin derivatives, and that of P. vivax to chloroquine (CQ), requires the search for new chemotherapeutic alternatives, aim of this work. As a strategy of generating new antimalarial prototypes, structural modifications were performed (i) on CQ which provided 10 chloroquine analogs (CQAn), four of which being platinum-complexed (CQAnPt), with activity previously described against P.berghei-malaria; (ii) on atovaquone, providing eight naphthoquinones; and (iii) on lapachol, providing 11 naphthoquinoidal compounds. These classes of molecules were evaluated in vitro for their cytotoxicity (MLD50) and antiplasmodial activity (IC50) against CQ-sensitive (S) or resistant (R) parasites. The selectivity indexes (SI), expressed by the ratio between these two biological activities, were obtained. The CQAn were more active against CQ-R P. falciparum in vitro and more active than the CQAnPt, and exhibited SI higher than that of CQ. To elucidate their mode of action, the CQAn were evaluated in silico for molecular docking to the lactate-dehydrogenase of P. falciparum (PfLDH) or humans (HssLDH). The CQAn33 exhibited the best conformation inside PfLDH; CQAn37 exhibited specificity in relation to the human enzyme. The CQAn having the highest SI were evaluated for their ability to inhibit -haematin formation, being so or less active than CQ. Evaluated for their potential to kill (cytocidal activity) or prevent growth (cytostatic activity) of P. falciparum CQ-R and CQ-S, these analogs demonstrated similar cytocidal potential, and higher cytostatic potential against CQ-R parasites. The CQAn were active against CQ-R and CQ-S parasites in P.berghei-malaria. Two naphthoquinones (2and 5) exhibited SI higher than that of CQ and inhibited P. berghei-parasitemia in mice, with highlight to naphthoquinone 2. In conclusion, the best candidates for the production of a blood-schizonticidal antimalarial were CQAn33, 37 and the naphthoquinone 2

Orientador: Prof. Dr. Vani Xavier de Oliveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência & Tecnologia - Química, 2015. / A malária é uma doença infecciosa aguda, causada por protozoários do gênero Plasmodium. Devido à resistência a fármacos antimaláricos adquirida pelo plasmódio, torna-se importante o desenvolvimento de alternativas para o tratamento, uma dessas é o uso de peptídeos. A ação antiplasmódica da angiotensina II e de seus análogos foi relatada, demonstrando a capacidade desses em inibir o desenvolvimento do Plasmodium gallinaceum em mosquitos Aedes aegypti. Para proteger os peptídeos da ação de proteases e promover uma liberação prolongada no organismo, podem ser utilizados co-polímeros sintéticos termorreversíveis. O presente trabalho tem como objetivo o encapsulamento dos análogos antiplasmódicos da angiotensina II, com a preparação de formulações para liberação prolongada de peptídeos, visando a administração intramuscular. Os peptídeos foram sintetizados em fase sólida, pela estratégia Fmoc, purificados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e caracterizados por Espectrometria de Massas. A administração intramuscular de peptídeos livres em pintainhos, para avaliar a atividade antimalárica, não foi satisfatória, uma vez que infectados a partir da picada do mosquito, todos os animais apresentaram malária. Para encapsulamento dos peptídeos, os sistemas poloxamer-peptídeos foram preparados por dispersão direta (na concentração de 2 mg/g de gel) nas soluções de poloxamer 407 isoladamente ou em sistemas binários com poloxamer 403 ou poloxamer 188. A caracterização dos sistemas foi realizada por espectroscopia de correlação de fótons. A 25°C, as formulações com os peptídeos encapsulados apresentaram diâmetro médio que variou entre 33 ¿ 197 nm e, a 37°C, o diâmetro variou entre 21 ¿ 40 nm. Os resultados obtidos nos ensaios de liberação mostraram que o fluxo de liberação para as formulações de poloxamer foram menores que o valor obtido para o peptídeo livre indicando que os sistemas podem ser modelos eficientes de liberação para essa classe de compostos. / Malaria is an acute infectious disease caused by protozoa of the genus Plasmodium. Due to resistance to antimalarial drugs acquired by Plasmodium protozoa, it is important to develop alternatives for the treatment, one of them is the use of peptides. The antiplasmodial action of angiotensin II and its analogs has been reported, it demonstrates their capacity to inhibit the development of Plasmodium gallinaceum in Aedes aegypti mosquitoes. In order to protect the peptides from protease action and promote slow release in the organism, thermoreversible synthetic copolymers can be used. This study aims the encapsulation of the antiplasmodial analogs of angiotensin II by the preparation of formulations for slow release of peptides aiming intramuscular administration. The peptides were synthesized by solid phase method by Fmoc strategy, purified by High Performance Liquid Chromatography and characterized by mass spectrometry. Intramuscular administration of peptides in chickens aiming the evaluation of the antimalarial activity was not satisfactory and all animals had malaria. For the encapsulation of peptides, the peptide-poloxamer systems were prepared by direct dispersion (at 2 mg/g of gel) in solutions of poloxamer 407 or in binary systems with poloxamer 403 or poloxamer 188. The systems characterization was performed by photon correlation spectroscopy. At 25°C, the formulation showed an average diameter ranging 33 - 197 nm and at 37°C, the diameter ranged 21- 40 nm. The results of the release tests showed that the flow of release for poloxamer formulations were lower than the value obtained for free peptide indicating that these systems are an effective model for this class of compounds.

Orientador: Prof. Dr. Vani Xavier de Oliveira Jr. / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / A malária é uma doença infecciosa e potencialmente grave, causada pelo parasita do gênero Plasmodium, segundo a Organização Mundial de Saúde, atingiu cerca de 214 milhões de pessoas em todo mundo em 2015. Neste contexto, diversos compostos antimaláricos estão sendo estudados, dentre esses a angiotensina II (AII). Análogos desse composto estão sendo sintetizados pelo grupo de pesquisa, para a obtenção de peptídeos com atividade antimalárica e míninos efeitos colaterais, visando à obtenção de uma possível vacina. Nesse trabalho, os análogos da AII sintetizados foram divididos em dois grupos, no primeiro foram efetuadas substituições pontuais em cada um dos resíduos de aminoácidos, alterando a sua polaridade; no segundo foram realizadas substituições dos resíduos pelos seus isômeros D. Os peptídeos foram sintetizados pelo método da fase sólida, na estratégia Fmoc, purificados por HPLC e caracterizados por LC/ESI-MS e dicroísmo circular (CD). Os ensaios biológicos foram realizados em esporozoítas P. gallinaceum, sendo a ação analisada por microscopia de fluorescência. Os resultados demonstraram uma redução na atividade antimalárica e alterações na conformação da molécula dos análogos. Dentre os estudos realizados, a substituição do resíduo de isoleucina por arginina apresentou o maior resultado - 70% de atividade antiplasmódica e a conformação da AII nativa foi mantida, enquanto que a substituição por ácido aspártico apresentou o resultado mais baixo, apenas 29% de atividade. O estudo da mudança na quiralidade da molécula demonstrou que houve uma redução drástica na atividade biológica (abaixo de 50%). Com exceção do análogo com a substituição da valina que apresentou uma atividade biológica de aproximadamente de 60%. Palavras-chave: Malária, peptídeos e angiotensina. / Malaria is an infectious and potentially serious disease caused by parasites of the genus Plasmodium, according to the World Health Organization, reached about 214 million people worldwide in 2015. In this context, several antimalarial compounds are being studied, among others, the angiotensin II (AII). Analogs of this compound are being synthesized by the research group, to obtain peptides with antimalarial activity and Brazilian minimum side effects, in order to obtain a vaccine. In this work, the synthesized AII analogues were divided into two groups, the first point substitutions were made at each of amino acid residues by changing its polarity; the second substitutions were performed by the waste isomers D. The peptides were synthesized by the solid phase method, the Fmoc strategy, purified by HPLC and characterized by LC / ESI-MS and circular dichroism (CD). The biological tests were carried out in sporozoites P. gallinaceum, the action being analyzed by fluorescence microscopy. The results demonstrated a reduction in the antimalarial activity and changes in the conformation of the molecule analogs. Among the studies, the replacement of the isoleucine residue for arginine showed the highest result - 70% of antiplasmodial activity and conformation of the native IIA was maintained, while substitution of aspartic acid showed the lowest result, only 29% activity. The study of the change in chirality of the molecule showed that there was a drastic reduction in biological activity (below 50%). With the exception of the analogue with the substitution of valine which had a biological activity of approximately 60%.