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Efeito teratogênico do ditelureto de difenila, administrado durante a gestação em ratas e efeito de organocalcogênios sobre a reprodução em ratos machos / Teratogenic effect of diphenyl ditelluride, administered during the gestation in rats and effect of organochalcogens on the reproduction in the male rats

Stangherlin, Eluza Curte 30 July 2004 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organochalcogens are important intermediates and the main applied reagents in organic synthesis and in industrial processes, which can increase human exposure risk to these chemicals in the workplace. The effects of single subcutaneous (s.c.) injection of diphenyl ditelluride ((PhTe)2) at days 6, 10 or 17 of gestation were evaluated in Wistar rats. No alterations were observed in maternal organism at the end of the experimental period. Maternal injections at day 10 of gestation resulted in appearance of malformation in the inferior and superior limbs, absent or short tail, subcutaneous blood clots, exophthalmia, hydrocephalus and exposed brain in fetuses on day 20 of gestation. Besides, (PhTe)2 reduced the fetal body and cerebral weight, kidneys length, measurements of body dimension and provoked 73% of fetal mortality. The administration of (PhTe)2 at day 17 of gestation induced appearance of hydrocephalus and evident edema in fetuses on day 20 of gestation. This administration caused 94% of fetal mortality and alterations at measurements of body dimension. Histological evaluations demonstrated alterations in GD10 and GD17. Thus, (PhTe)2 can be teratogenic to the rat fetuses. The two last fetal periods of development in the rat are the critical periods for induction of anomalies induced by (PhTe)2. Other focus of this study was the evaluation of effect of organochalcogens on the fertility and reproductive system of male rats. Adult male rats were exposed acutely (single dose) to diphenyl diselenide ((PhSe)2 and diphenyl ditelluride prior to mating. Clinical signs of toxicity following administration of drug were evidenced for reduction of body weight of rats. However, eight days after compounds exposure the mating and fertility indices were not affected in treated groups. A number of biochemical parameters in rat testes were examined, such as δ-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALA-D) activity, lipid peroxidation, glycogen content and components of the antioxidant defenses (superoxide dismutase (SOD) activity and ascorbic acid concentration). Except for a decrease in testes glycogen content on (PhSe)2-treated group, no alterations were found on treated groups. Histological evaluation revealed that no modification were found on the testicular tissue after drugs administration. Based on these results, there was no observed reproductive toxicity in male Wistar rats exposed acutely to (PhTe)2 and (PhSe)2. / Os organocalcogênios são importantes intermediários e reagentes utilizados em síntese orgânica e em processos industriais, portanto o risco de intoxicação por exposição ocupacional a estes compostos aumenta. O efeito da administração s.c., única, de ditelureto de difenila ((PhTe)2 ) foi avaliado nos dias 6, 10 ou 17 da gestação de ratas Wistar. No final do período experimental não foram observadas alterações no organismo materno. O (PhTe)2. induziu o aparecimento de malformações fetais, tais como deformações nos membros inferiores e superiores, ausência de cauda ou cauda diminuída, coágulos sangüíneos subcutâneos, exoftalmia, hidrocefalia e presença de cérebro exposto, quando as ratas mães receberam este composto no dia 10 da gestação. Além disso, essa mesma administração reduziu os pesos corporal e cerebral, o comprimento dos rins, as medidas de dimensão corporal e provocou uma taxa de mortalidade fetal de 73%. A administração de (PhTe)2 no dia 17 da gestação induziu o aparecimento de hidrocefalia e edema nos fetos, além de 94% de mortalidade e alterações nas medidas de dimensão corporal fetal. Avaliações histológicas demonstraram as alterações acima descritas. Então, o (PhTe)2 pode ser teratogênico para fetos de rato. Dessa forma, os dois últimos períodos gestacionais em ratas são os períodos críticos para a indução de anormalidades, no modelo experimental estudado. Outro foco deste estudo foi a avaliação do efeito de organocalcogênios sobre o sistema reprodutivo e a fertlidade de ratos machos. Os ratos receberam (PhTe)2 ou disseleneto de difenila ((PhSe)2 ), em doses únicas antes do acasalamento. Sinais clínicos da toxicidade das drogas foram evidenciados pela redução do peso corporal dos ratos. Entretanto, oito dias depois da exposição aos compostos, os índices de acasalamento e fertilidade não foram afetados. Vários parâmetros bioquímicos foram testados nos testículos desses animais, tais como as atividades das enzimas ácido δ-aminolenulínico desidratase e superóxido dismutase, a peroxidação lipídica, o conteúdo de glicogênio e a concentração de ácido ascórbico. Exceto por uma diminuição no conteúdo de glicogênio testicular no grupo tratado com (PhSe)2, não houve alteração nos outros parâmetros bioquímicos estudados. A avaliação histológica revelou que o tecido testicular não sofreu mudanças após a administração das drogas. Baseados nesses resultados, não foi observada toxicidade reprodutiva em ratos machos expostos agudamente ao (PhTe)2 ou (PhSe)2.
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Síntese e avaliação biológica de calcogeno-oxadiazóis e calcogenotetrazóis / Synthesis and biological evaluation of chalcogen oxadiazoles and chalcogen tetrazoles

Sauer, André Carpes 24 February 2017 (has links)
This work first describes the synthesis of the starting materials, the 1,2,4- and 1,3,4-oxadiazoles, from arylamidoximes and arylhydrazides derivatives, respectively. These two precursors were previously reacted with the 2-chloroacetyl chloride, and after cyclodehydration formed the desired heterocycles in satisfactory yields (10 examples, 67-99 %). The heterocyclic starting materials were submitted to aliphatic nucleophilic substitution reactions (SN2) against calcogenolates derived from arylic and alkylic disselenides and thiols. The selenolates were obtained in reducing medium of NaBH4 and anhydrous ethanol, whereas the thiolates were formed by treatment of thiols in basic medium of Et3N, so that the products from these substitutions were obtained in good yields (41 examples, 25-99 %). Some aspects of the methodologies employed were also studied, and some statements are possible, because when using tellurium don’t occurred the formation of the desired products, and also the formation of by-products unwanted. Secondly, the heterocyclic starting materials were re-subsumed to the SN2 reactions, but now, against potassium chalcogenocyanates (KSCN and KSeCN) in acetonitrile and the presence of an ammonium salt (TBAB), which aimed to catalyze reactions of aliphatic substitutions. The molecules from these reactions were obtained in excellent yields (12 examples, 69-92 %), which were subsequently submitted to the cycloaddition reactions (3+2) with NaN3, in a solution of toluene and Et3N.HCl, to form the respective 1H-tetrazoles (12 examples, 49-99 %). The products obtained contain, in the same molecule, the oxadiazolic, tetrazolic and chalcogen core. Chalcogencyanates and tetrazoles were further evaluated in vitro for their antioxidant properties by reducing the DPPH radical and Mo (VI) to Mo (V), so that two chalcogencyanates and one tetrazole presented good results for the phosphomolibidenium test. The cyclic voltammetry technique was also used to evaluate the redox potential of these compounds. Some compounds obtained in the first stage of this work are under evaluation of their antioxidant properties, but preliminary tests presented promising results for the molecules in question. / Este trabalho descreve, inicialmente, a síntese dos materiais de partida, os 1,2,4- e 1,3,4-oxadiazóis, derivados de arilamidoximas e arilhidrazidas, respectivamente. Estes dois precursores reagiram previamente com o cloreto de 2-cloroacetila e após ciclodesidratação formaram os heterociclos desejados em rendimentos satisfatórios (10 exemplos, 67-99%). Os materiais de partida heterocíclicos foram submetidos às reações de substituição nucleofílica alifática (SN2) frente aos calcogenolatos derivados de disselenetos e tióis arílicos e alquílicos. Os selenolatos foram obtidos em meio redutor de NaBH4 e etanol anidro, já os tiolatos formam-se pelo tratamento de tióis em meio básico de Et3N, de modo que os produtos provenientes destas substituições foram obtidos em bons rendimentos (41 exemplos, 25-99%). Foram ainda, estudados alguns aspectos das metodologias empregadas, e algumas afirmações são possíveis, pois quando se utilizaram reagentes de telúrio não ocorreu a formação dos produtos desejados, e ainda se constatando a formação de subprodutos indesejados. Em um segundo momento, os materiais de partida heterocíclicos foram submetidos novamente às reações SN2, porém agora frente à calcogenocianatos de potássio (KSCN e KSeCN), em acetonitrila e na presença de um sal de amônio (TBAB), que teve como finalidade catalisar as reações de substituições alifáticas. As moléculas provenientes destas reações foram obtidas em excelentes rendimentos (12 exemplos, 69-92%), sendo que estes foram posteriormente submetidos às reações de cicloadição (3+2) com NaN3, em uma solução de tolueno e Et3N.HCl, formando os respectivos 1H-tetrazóis (12 exemplos, 49-99%). Os produtos obtidos contêm, em uma mesma molécula, os núcleos oxadiazólico, tetrazólico e calcogênio. Os calcogenocianatos e os tetrazóis foram ainda submetidos à avaliação de suas propriedades antioxidantes in vitro, por meio da redução do radical DPPH e do Mo (VI) à Mo (V), de forma que dentre os compostos avaliados, dois calcogenocianatos e um tetrazol exibiram bons resultados para o teste de fosfomolibidênio. Foi ainda utilizada a técnica de voltametria cíclica com o intuito de avaliar o potencial redox desses compostos. Alguns compostos obtidos, na primeira etapa deste trabalho, estão sob avaliação de suas propriedades antioxidantes, porém testes preliminares apresentaram resultados promissores para as moléculas em questão.
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Avaliação dos efeitos de compostos orgânicos de selênio e de telúrio sobre a integridade estrutural e funcional de células sangüíneas humanas / Effects of organic compounds of selenium and tellurium on the structural and functional integrity of human blood cells in vitro

Santos, Danúbia Bonfanti dos 09 January 2009 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In view of the need to expand the toxicologic studies of organochalcogens in biological systems, the aim of this study was to investigate the effect of exposure to organic compounds of selenium (Se) and tellurium (Te) on the structural and functional integrity of human cells in vitro. The erythrocytes and leukocytes cells were isolated and incubated with the vehicle or different compounds of Se and Te at concentrations of 50, 75 and 100 μM. After the incubation period, the structural and functional integrity of erythrocytes were evaluated through the osmotic fragility test, Na+/K+ ATPase and catalase activities, reactive oxygen species and SH levels. In leukocytes was verified the cell viability and DNA damage. The results showed that the hemolysis, measured through the test of osmotic fragility, was significantly increased in erythrocytes exposed to the compound diphenyl selenide (II), diphenyl diselenide (III), diphenyl telluride (IV), diphenyl ditelluride (V ), (S)-2-amino-1-diselenide-3-methylpropanyl (IX), butyl (styryl) telluride (XIII) and 2 - (butyltellurium) furan (XIV) when compared to controls. The organic compounds II and XIII, that had greater hemolytic effect, did not alter the activity of catalase and reactive oxygen species (ROS) and SH levels. However, these compounds caused a significant inhibition on the activity of the enzyme Na+/K+ ATPase in a concentration dependent manner. This inhibition was totally reversed by addition of DTT, showing that the organochalcogens have affinity for thiol groups of the enzyme. Moreover, the rate of oxidation of DTT was significantly increased in the presence of both compounds, suggesting a thiol oxidase activity. Indeed, the compounds II and XIII were genotoxic and cytotoxic to human leukocytes. / Tendo em vista a ambigüidade de efeitos que podem ser exibidos pelos organocalcogênios e a necessidade de ampliar os estudos toxicológicos dos mesmos nos sistemas biológicos; o presente trabalho teve como objetivo investigar o efeito da exposição de compostos orgânicos de selênio (Se) e telúrio (Te) sobre a integridade estrutural e funcional de eritrócitos humanos in vitro, assim como sobre o DNA de leucócitos humanos in vitro. Os eritrócitos e os leucócitos foram isolados e incubados com o veículo e diferentes compostos de Se e Te nas concentrações de 50, 75 e 100 μM. Após o período de incubação, a integridade estrutural e funcional dos eritrócitos foi avaliada através do teste de fragilidade osmótica, da atividade das enzimas Na+/K+ATPase e catalase e da determinação dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e de grupos -SH. Em leucócitos foi avaliado o dano no DNA e a viabilidade celular. Os resultados obtidos demonstraram que a hemólise, calculada através do teste de fragilidade osmótica, foi significativamente aumentada nos eritrócitos expostos aos compostos seleneto de difenila (II), disseleneto de difenila (III), telureto de difenila (IV), diterureto de difenila (V), (S)-2-amino-1- disseleneto-3-metilpropanil (IX), butil(stiril)telureto (XIII) e 2-(butiltelúrio)furano (XIV) quando comparado com os compostos usados como controles. Os compostos orgânicos de Se e de Te que apresentaram maior efeito hemolítico sobre os eritrócitos (II e XIII), não alteraram a atividade da enzima catalase e os níveis de EROs e grupos SH. No entanto, ambos os compostos (II e XIII) causaram uma inibição significativa na atividade da enzima sulfidrílica Na+/K+ATPase, que foi dependente da concentração desses. Esta inibição foi totalmente revertida pela adição de ditiotreitol (DTT), demostrando que os organocalcogênios testados possuem afinidade pelos grupos tióis da enzima. Além disso, os compostos II e XIII exibiram atividade tiol oxidase, aumentando a taxa de oxidação do DTT. Em leucócitos os organocalcogênios II e XIII causaram efeitos genotóxicos e citotóxicos, verificados pelo testes do cometa e de viabilidade celular.
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TOXICIDADE DE ORGANOCALCOGÊNIOS E SEUS MECANISMOS ATRAVÉS DA EXPRESSÃO GÊNICA EM LEUCÓCITOS HUMANOS / ORGANOCHALCOGEN TOXICITY AND ITS MECHANISMS THROUGH GENE EXPRESSION IN HUMAN LEUKOCYTES

Bueno, Diones Caeran 06 February 2015 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Selenium (Se) is an essential micronutrient present in selenoproteins on living beins, in the form of the amino acid selenocysteine and selenomethionine. Chemically related to Se, tellurium (Te) has no biological function in mammals, however, organic Te compounds showed up as good antioxidant agents. Although ebselen (Ebs), diphenyl diselenide [(PhSe)2] and diphenyl ditelluride [(PhTe)2] present antioxidant properties via their glutathione peroxidase (GPx) mimetic activity, these compounds exhibit toxic effects at high concentrations due to its property in oxidizing thiols groups. However, the toxicity mechanism of these compounds through the modulation of gene expression was never studied in human cells. Thus, this study aimed to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of organochalcogens in human leukocytes, and evaluate their mechanisms through the production of reactive oxygen species (ROS) and modulation of antioxidant proteins expression, and to evaluate the relative amount of organochalcogens in contact with the cells in our ex vivo exposure model. Trypan s blue exclusion test and comet assay were used to evaluate, respectively, cytotoxicity and genotoxicity induced by the compounds. The fluorescence of dichlorofluorescein (DCFH) and propidium iodide (PI) were measured in leukocytes exposed by flow cytometry. The expression of the genes for the enzymes Catalase, Superoxide Dismutase 1, Glutathione Peroxidase 3, Glutathione Peroxidase 4, Thioredoxin Reductase 1 and Nrf-2 were analyzed. A dichloromethane extraction of the buffer and the pellet of the cells was injected into a GC-MS apparatus to evaluate the amount of compound in contact with cells. The compounds induced a reduction in cell viability only in the concentration of 50 μM, being Ebs the most cytotoxic compound, followed by (PhTe)2 and (PhSe)2, while (PhTe)2 was the only compound able of increasing the apoptotic rate of leukocytes, which happened at all concentrations (10-50 μM). (PhTe)2 increased DNA damage index in all tested concentrations (5-50 μM), while Ebs and (PhSe)2 did it only at 50 μM concentration. Surprisingly, (PhSe)2 was the only compound effective in increasing ROS production in all tested concentrations (10-50 μM), which was accompanied by an increase in the SOD1 expression and a decrease in CAT expression. All compounds were effective in decreasing the expression of GPX3 and NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), and none altered the expression of GPX4 and TRXR1. The compounds were found in higher concentrations in leukocyte pellet extraction than in their buffer. We conclude that the toxicity of the compounds in question is not directly related to their property in inducing production of ROS. / O selênio (Se) é um micronutriente essencial presente nas selenoproteínas dos organismos vivos, na forma dos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Quimicamente relacionado ao Se, o telúrio (Te) não possui nenhuma função biológica nos mamíferos, porém, compostos orgânicos de Te se mostraram bons agentes antioxidantes. Apesar do ebselen (Ebs), disseleneto de difenila [(PhSe)2] e ditelureto de difenila [(PhTe)2] possuírem atividade mimética a enzima glutationa peroxidase (GPx), exibindo propriedades antioxidantes, estes compostos apresentam efeitos tóxicos em altas concentrações, devido a sua capacidade de oxidar grupos tióis. Porém, os mecanismos de toxicidade destes compostos através da modulação da expressão gênica nunca foram estudados em células humanas. Desta forma, este estudo objetivou avaliar a citotoxicidade e a genotoxidade dos organocalcogênios em leucócitos humanos, e avaliar seus mecanismos através da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e modulação da expressão de proteínas antioxidantes, além de avaliar a quantidade relativa de organocalcogênio em contato com as células em nosso modelo de exposição ex vivo. O teste de exclusão do azul de Trypan e o ensaio cometa foram utilizados para avaliar, respectivamente, a citotoxicidade e a genotoxicidade dos organocalcogênios. A fluorescência da diclorofluoresceína (DCFH) e iodeto de propídeo (IP) foi medida nos leucócitos expostos por citometria de fluxo. A expressão dos genes para as enzimas Catalase, Superóxido Dismutase 1, Glutationa Peroxidase 3, Glutationa Peroxidase 4, Tiorredoxina Redutase 1 e Nrf-2 foram analisados. Uma extração de diclorometano do tampão e do pellet das células foi injetada em um aparelho de GC-MS para avaliar a quantidade de composto em contato com as células. Os organocalcogênios induziram a uma redução da viabilidade celular apenas na concentração de 50 μM, sendo que o efeito maior foi do Ebs, seguido pelo (PhTe)2 e pelo (PhSe)2, enquanto o (PhTe)2 foi o único composto capaz de aumentar a taxa apoptótica dos leucócitos, o que aconteceu em todas as concentrações (10-50 μM). O (PhTe)2 aumentou o índice de dano ao DNA em todas as concentrações testadas (5-50 μM), enquanto o Ebs e o (PhSe)2 o fizeram apenas na concentração de 50 μM. Surpreendentemente, o (PhSe)2 foi o único composto efetivo em aumentar a produção de EROs em todas as concentrações testadas (10-50 μM), o que foi acompanhado por um aumento na expressão da SOD1 e uma diminuição da expressão da CAT. Todos os compostos foram efeitovs em diminuir a expressão da GPX3 e do NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), sendo que nenhum alterou a expressão da GPX4 e da TRXR1. Os organocalcogênios foram encontrados em maior concentração na extração do pellet de leucócitos do que no seu tampão. Concluímos que a toxicidade dos compostos em questão não está diretamente relacionada com a propriedade dos mesmos em produzir EROs.
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Avaliação toxicológica de organocalcogênios em eritrócitos humanos / Toxicological evaluation of organochalcogens in human erythrocytes

Schiar, Viviane Patrícia Pires 18 July 2009 (has links)
The interest in organochalcogen chemistry, biochemistry and pharmacology has increased in the last two decades mainly due to the fact that a variety of organochalcogen compounds possess biological activity and due the use of these compounds in industrial applications. However, literature data showed that these compounds present pro-oxidant properties, causing tissue damage and inhibition a variety of enzymes. Oxidative stress can induce complex alterations of membrane proteins in erythrocytes. Erythrocytes represent a good model to investigate the damage induced by oxidizing agents. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the toxicity induced by a variety of chalcogens at concentrations of 10, 40, 100 e 200 μM using erythrocytes in vitro. The present results showed that organotellurium compounds were toxic to erythrocytes for a hematocrit of 45%. The hemolytic effect of tellurides was not positively correlated with thiobarbituric acidreactive substance (TBARS) production suggesting that lipid peroxidation is not involved in the hemolysis provoked by organotellurium compounds. However, for a hematocrit of 1% the organoselenium and organotellurium compounds increased the hemolysis rate and these results suggest a relationship between the oxidation of intracellular glutathione (GSH) and subsequent generation of free radicals with the hemolysis by chalcogen compounds. Therefore, the results presented in this study suggest that organochalcogen compounds presented toxicity for the erythrocytes. / Nos últimos anos, os compostos organocalcogênios têm sido alvos de interesse em síntese orgânica em virtude da descoberta de suas aplicações industriais e de suas propriedades farmacológicas. No entanto, dados da literatura têm demonstrado que estes compostos apresentam atividade pró-oxidante ocasionando danos teciduais e inibição da atividade de enzimas. Sabe-se que o estresse oxidativo pode causar alterações em proteínas da membrana de eritrócitos, logo estas células representam um bom modelo para investigar danos induzidos por agentes oxidantes. Desta forma, no presente trabalho investigou-se a toxicidade de uma variedade de calcogênios sobre eritrócitos in vitro nas concentrações de 10, 40, 100 e 200 μM. Os resultados deste trabalho mostraram que para um hematócrito de 45% apenas os compostos de organotelúrio foram tóxicos causando hemólise e estes efeitos não foram correlacionados com a produção de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, sugerindo deste modo não haver relação com a peroxidação lipídica. No entanto, utilizou-se um hematócrito de 1% e os compostos de organoselênio e organotelúrio testados apresentaram toxicidade causando hemólise. Esta hemólise foi relacionada com a oxidação da glutationa intracelular (GSH) e uma possível produção de radicais livres. Portanto, os resultados apresentados nesta tese sugerem que os compostos orgânicos contendo selênio ou telúrio apresentaram toxicidade para os eritrócitos.
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ESTUDOS TEÓRICOS E DE MODELAGEM MOLECULAR IN SILICO APLICADOS À INTERAÇÃO ENTRE A ENZIMA DELTA-AMINOLEVULINATO DESIDRATASE E DISSELENETOS DE DIARILA / IN SILICO THEORETICAL AND MOLECULAR MODELING STUDIES APPLIED TO THE BINDING AFFITY OF DIARYL DISELENIDES TO DELTA-AMINOLEVULINIC ACID DEHYDRATASE ENZYME

Saraiva, Rogério de Aquino 06 May 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Delta-aminolevulinic acid dehydratase (δ-ALA-D) is an essential metalloprotein found in several biological processes, since it is able to catalyze the formation of porphobilinogen (PBG), a precursor monopyrol of tetrapyrroles (heme and chlorophyll). This enzyme is sensible to heavy metals and other pro-oxidant agents and, consequently, it has been classically used as a protein marker for lead intoxication. Both in vitro and in vivo studies has shown that the organochalcogen diphenyl diselenide [(PhSe)2] could be a promising drug due to present antioxidant, neuroprotective, anti-inflammatory, anti-atherosclerotic and other activities. Contrariwise, (PhSe)2 could also be toxic because it can inhibit the activity of important sulfhydryl enzymes, including δ-ALA-D. Regarding some experimental data, it has been speculated that mammalian δ-ALA-D inhibition can occur via the oxidation of two vicinal thiols located in it active center site. However, no molecular model had been proposed in order to explain this interaction with details. Thus, we aimed to get a further understanding about the interaction involving δ-ALA-D and diselenides using in silico molecular modeling methods, which are consisted in theoretical methods applied in to represent or mimic the behavior and interaction of ligands and enzymes from their structural and thermodynamic information. Docking simulations indicated an important role for π-π interactions involving Phe208 and cation-π interactions involving Lys199 and Arg209 residues with the aromatic ring of (PhSe)2 and analogs bis 4-(clorophenyl) diselenide, bis 4-(methoxyphenyl)diselenide and bis 3-(trifluorometil(phenyl)diselenide. These interactions allowed an approximation between Se atoms and SH of Cys124 (3.3 3.5 Å). The analogs interacted similarly with the active site of δ-ALAD. According to the quantum method MFCC (Molecular Fractionation with Conjugated Caps), interactions involving (PhSe)2 could occur up to 8.5 Å distance from the centroid of active site. Phe208, Phe79, Cys122, Cys124, Pro125, Asp120, Lys199, Lys252 and Cys132 displayed strong attraction energy to (PhSe)2. The representative molecular model is in accordance with in vitro assays and gives mechanistic support to previous speculative mechanism of inhibition. Phenyl moieties in (PhSe)2 can be strongly attracted by aromatic and positive charged residues from δ-ALA-D active site. This allows the approximation of the reactive electrophile moiety Se-Se to the nucleophile S- groups from Cys122, Cys124 and Cys132, facilitating the release of coordinated Zn(II), thiol oxidation and formation of 2 molecules of phenylselenol (PhSeH). In conclusion, the presence of aromatic moieties in (PhSe)2 and its reactive electrophile moiety Se-Se are crucial to δ-ALA-D inhibition, which leads to thiol oxidation and consequent impairment of its activity. / A enzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) é uma metaloproteína essencial em vários processos biológicos, uma vez que é responsável por catalisar a formação de porfobilinogênio (PBG), um precursor dos tetrapirrólicos (heme, clorofila). Esta enzima é sensível a metais pesados e outros pró-oxidantes e, dessa forma, tem sido classicamente usada como um marcador na intoxicação por chumbo. Estudos in vitro e in vivo têm demonstrado que o organocalcogênio disseleneto de difenila [(PhSe)2] pode ser um fármaco promissor por demonstrar várias atividades biológicas, incluindo antioxidante, neuroprotetora, anti-inflamatória, anti-aterosclerótica e outras. Por outro lado, o (PhSe)2 e análogos também são tóxicos por inibir a atividade de enzimas sulfidrílicas, incluindo a δ-ALA-D. Baseados em dados experimentais, tem-se especulado que a inibição da δ-ALA-D de mamíferos pode ocorrer via oxidação de dois tióis vizinhos localizados no centro ativo da enzima. No entanto, não se tinha conhecimento de nenhum estudo baseado em modelagem molecular com o intuito de explicar esta interação de forma mais detalhada. Diante disso, objetivamos compreender essas interações a partir da modelagem molecular in silico, que consiste em métodos teóricos aplicados para representar ou mimetizar o comportamento e interação de ligantes e enzimas a partir de informações sobre os requisitos estruturais e termodinâmicos essenciais. Os estudos de docking molecular indicaram um papel importante das interações π-π envolvendo Phe208 e cátion-π envolvendo Lys199 e Arg209 e anéis aromáticos do (PhSe)2 e análogos bis 4-(clorofenil) disseleneto, bis 4-(metoxifenil) disseleneto e bis 3-[trifluorometil(fenil)] disseleneto. Estas interações permitem uma aproximação entre átomos de Se do composto e SH da Cys124 (3.3 3.5 Å). Os análogos também interagem de forma semelhante com o sítio ativo da δ-ALA-D. De acordo com o método MFCC (Fracionamento Molecular com Capas Conjugadas), foi possível observar interações envolvendo o (PhSe)2 e resíduos posicionados até uma distância de 8,5 Å do centroide do ligante. Phe79, Cys122, Cys124, Pro125, Asp120, Lys199, Lys252 e Cys132 demonstraram as maiores energia de interação (atrativa) com o (PhSe)2. O modelo molecular representado está em conformidade com ensaios in vitro e fornece informações importantes que reforçam o mecanismo de inibição especulado. Os grupos fenil do (PhSe)2 são fortemente atraídos por resíduos aromáticos e carregados positivamente presentes no sítio ativo da δ-ALA-D. Dessa forma, permite-se a aproximação da porção eletrófila Se Se ao grupos nucleófilos S dos resíduos Cys122, Cys124 e Cys132, facilitando a liberação de Zn(II), a oxidação dos tiolatos e a formação de duas moléculas de fenilselenol (PhSeH), levando a consequente inibição da atividade da enzima.

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