Dentre os diversos tipos de patologias, as doenças negligenciadas apresentam grande prevalência na população em países tropicais. A leishmaniose é uma doença negligenciada endêmica no Brasil, com incidência em áreas urbanas e rurais. A ineficácia e elevados efeitos colaterais de fármacos como a Anfotericina B, que é atualmente empregada, tem levado a pesquisa e desenvolvimento de substâncias bioativas antileishmaniose. Um alvo macromolecular de interesse terapêutico é a cisteíno protease B (CPB) devido a sua atuação e importância em diversas etapas do ciclo de vida da Leishmania. Assim, o Grupo de Química Medicinal (NEQUIMED) estuda inibidores covalentes reversíveis da cisteíno protease CPB com potencial atividade antileishmaniose. Neste projeto, a síntese de derivados de dipeptidil-nitrilas é realizada para que com potencial atividade inibidora da CPB e antileishmaniose seja acessado por meio dos ensaios biológicos correspondentes. Neste projeto, derivados e estereoisômeros do composto N-(1-cianociclopropil)-3-fenil-2-((-2,2,2-trifluoro-1-fenil-etil)amino) propanamida foram produzidos e caracterizados. 15 substâncias foram produzidas e purificadas por HPLC e sua pureza determinada por medição de ponto de fusão e HPLC-MS, com caracterização por RMN (1H e 13C) e FT-IR. A partir desta série, a estereosseletividade enzimática para a CPB será acessada por meio de ensaios bioquímicos e biofísicos e também por ensaios celulares a serem realizados por outros membros do grupo. / Among several types of pathologies, neglected tropical diseases present high prevalence in the population in tropical countries. Leishmaniasis is a neglected disease which endemic in Brazil, with incidence in urban and rural areas. The ineffectiveness and numerous side effects of drugs such as amphotericin B, which is currently used for treatment has led to the research and development of bioactive antileishmanial substances. A macromolecular target of therapeutic interest is the enzyme cysteine protease B (CPB) because of its performance and importance at various stages of the Leishmania life cycle. Thus, the Medicinal Chemistry Group (NEQUIMED) studies covalent inhibitors of cysteine protease CPB with potential antileishmanial activity. In this study, the synthesis of dipeptidyl nitrile derivatives is performed so that with potential inhibitory activity for CPB and antileishmaniasis is accessed through the corresponding biological assays. In this project, it was produced and characterized derivatives and stereoisomers of the compound N-(1-cyanocyclopropyl)-3-phenyl-2-((2,2,2-trifluoro-1-phenyl-ethyl)amino)propanamide. 15 substances were produced and purified by HPLC and determined purity by melting point measurement and HPLC-MS, characterizing by NMR (1H and 13C) and FT-IR. From this series, the enzymatic stereoselectivity for CPB will be accessed through biochemical and biophysical assays and by cellular assays to be performed by other members of the group.

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-09-20T16:00:52Z No. of bitstreams: 1 Mariela Ferreira de Vasconcelos.pdf: 1477755 bytes, checksum: ff699f8bebce035f77777ac4343e2091 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-20T16:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariela Ferreira de Vasconcelos.pdf: 1477755 bytes, checksum: ff699f8bebce035f77777ac4343e2091 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / As leishmanioses constituem um conjunto de doenças negligenciadas que afetam cerca de 12 milhões de indivíduos em 98 países. Os medicamentos utilizados no controle da infecção estão associados à baixa eficácia, alta toxicidade, dificuldade de administração, altos custos e crescente resistência. A procura por novas alternativas de tratamento é, portanto, uma prioridade. Este trabalho tem como objetivo avaliar a atividade leishmanicida de novas hidroxietilpiperazinas sintéticas e de Momordica charantia (Cucurbitaceae). Uma série de oito hidroxietilpiperazinas foi sintetizada e testada, a que demonstrou ser mais ativa e com menor citotoxidade, PMIC4, foi selecionada. Promastigotas de Leishmania amazonensis foram cultivadas em diferentes concentrações da PMIC4, que inibiu acentuadamente a multiplicação do parasito, com IC50 de 11,6 μM. Em amastigotas, os resultados mostraram que macrófagos tratados com 20 μM de PMIC4 apresentaram uma redução de 82% nos níveis de infecção, com IC50 de 1,8 μM. Uma vez que hidroxietilpiperazinas são utilizadas como precursores na síntese dos inibidores de protease do HIV, foram realizados ensaios para detectar se a PMIC4 seria capaz de inibir a atividade de aspártico proteases em promastigotas de L. amazonensis. Concentrações de até 200 μM de PMIC4 não foram capazes de inibir esta atividade enzimática. Para avaliar se houve diferença na composição dos esteróis de membrana entre L. amazonensis tratadas com a PMIC4 e não tratadas, os lipídeos neutros foram analisados por cromatografia de camada fina. Foi possível notar uma diferença significativa entre os grupos tratados e o grupo controle. Para avaliar o efeito desta hidroxietilpiperazina no controle da infecção por L. amazonensis em camundongos BALB/c, os animais foram tratados com a PMIC4, que mostrou possuir atividade leishmanicida in vivo por via oral. Paralelamente, também foi demonstrada a atividade leishmanicida de frações de Momordica charantia em promastigotas e amastigotas intracelulares de L. amazonensis. Ao longo do trabalho, foi realizado o fracionamento do extrato bruto das partes aéreas da planta, guiado pela atividade leishmanicida, até a obtenção de três frações semi-purificadas ativas. Em amastigotas intracelulares, as frações ativas MSØAc e F7 apresentaram IC50 de 1,69 μg/mL e 1,08 μg/mL, respectivamente. Este é o primeiro relato tanto da atividade de uma hidroxietilpiperazina quanto de Momordica charantia contra Leishmania amazonensis. Os extratos, frações e substâncias aqui apresentados podem ser considerados candidatos potenciais para o desenvolvimento de novos fitoterápicos e/ou quimioterápicos contra a leishmaniose cutânea. / Leishmaniasis is a group of neglected diseases that affect approximately 12 million people in 98 countries. The drugs used to control the disease are associated with low efficacy, high toxicity, difficulties of administration, high costs and increasing resistance. The search for new alternatives of treatment is a priority. This study aims to evaluate the leishmanicidal activity of new synthetic hidroxyethylpiperazines and of Momordica charantia (Cucurbitaceae). A series of eight hidroxyethylpiperazines was synthesized and the PMIC4 showed to be more active and less cytotoxic. Leishmania amazonensis promastigotes were cultivated in different concentrations of PMIC4, which strongly inhibited the multiplication of the parasite, with IC50 of 11.6 μM. In amastigotes, the results demonstrated that macrophages treated with 20 μM of PMIC4 presented 82% reduction in infection levels, with IC50 of 1.8 μM. Once hidroxyethylpiperazines are used as precursors in the synthesis of protease inhibitors of HIV, we tested whether the PMIC4 could inhibit the activity of aspartic proteases in promastigotes of L. amazonensis. Concentrations up to 200 μM of PMIC4 were not able to inhibit this enzyme activity. To determine differences in the composition of membrane sterols between L. amazonensis treated with PMIC4 and untreated, the neutral lipids were analyzed by thin layer chromatography. It was possible to observe a significant difference between treated and control groups. To evaluate the effect of this hidroxyethylpiperazine in controlling infection by L. amazonensis in BALB/c mice, animals were treated with PMIC4, which showed in vivo leishmanicidal activity orally. Moreover, we also demonstrated the leishmanicidal activity of fractions of Momordica charantia in promastigotes and intracellular amastigotes of L. amazonensis. Throughout the work, we performed the fractionation of crude extract of aerial parts of the plant, guided by the leishmanicidal activity until we get three very active fractions. In intracellular amastigotes, the active fractions MSØAc and F7 showed IC50 of 1,69 μg/mL and 1,08 μg/mL, respectively. This is the first report of the activity of hidroxyethylpiperazines and Momordica charantia against Leishmania amazonensis. The extracts, fractions and substances presented here can be considered potential candidates for the development of new phytotherapy and/or chemotherapy against cutaneous leishmaniasis.