Leishmaniasis is among the most neglected diseases in the world. Currently, the drugs available for its treatment are limited and highly toxic, so the search for more effective and safer medicines is necessary. Thus, this paper aims to investigate the leishmanicidal activity of new natural, and synthetic. Two series of new 1,4-naphthoquinone derivatives were synthesized. The series of bis-2-hydroxy-1,4-naphthoquinone substituents exhibited significant activity against Leishmania amazonensis and Leishmania braziliensis promastigotes, six compounds showed good activity without toxic effects against the host cell. Moreover, compound 3a, which was selected to an in vivo infection assay with Leishmania amazonensis, reduced the size of the infected ear, but did not reduce parasite burden of the ear and draining lymph node. Furthermore, treatment with 3a induced no change in spleen weight or changes in alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), creatinine, and urea levels. The series of 2-N,N'-dialkylamino-1,4-naphthoquinone substituents showed activity against promastigotes of L. chagasi and L. amazonensis, especially 1d, 1h and 1i, which exhibited L. amazonensis promastigote growth inhibition over 50%, and 1d, 1e, 1f, 1h, 1k and 1n derivatives which inhibited the growth of L.chagasi promastigotes over 70%. In the assay against the amastigote intracellular forms, 1a, 1b, 1c, 1d, 1h, 1i, 1k and 1m derivatives presented significant activity. The flavonoids SP1, SP2, and SP3 and S. palodosum crude extract inhibited the growth of promastigotes and amastigotes of L. amazonensis and L. chagasi. Moreover, SP4 inhibited the growth of promastigotes L. amazonensis. In regard an intracellular forms growth inhibition, SP1, SP3, and crude extract were active significantly. Furthermore, in the in vivo assay of infection with L. amazonensis, the compounds SP1 and SP3 reduced the parasitic burden on the infected ear, but did not reduce parasite burden on draining lymph node. On Leishmania cell cycle analysis, it was observed that SP1 and SP3 induced modifications on S and G2/M phases of cell cycle. In addition, SP3 induced death by apoptosis, and changed autophagy intensity, suggesting anti-proliferative activity at the concentration of 100 μM. The compound 3,7,3',4'-tetra-O-methylquercetin (retusin) inhibited the growth of promastigotes and amastigotes of L. amazonensis and L. chagasi. In the infection assay using hamsters infected with L. chagasi, retusin decreased the parasite burden in the spleen of infected animals. However, in the in vivo assay of infection using Balb/c mice infected with L. amazonensis, retusin did not reduce the parasitic load in the ear and draining lymph node. Moreover, retusin induced morphological alterations in L. chagasi promastigotes observed by scanning electron microscopy. In addition, retusin induced death by apoptosis at the concentration of 100 μM, which is probably not dependent on caspases; besides retusin inhibited Leishmania topoisomerases. The results indicate that the 1,4-naphthoquinone derivatives and flavonoid compounds derived from S. paladosum are active against Leishmania, mainly 1a, 1b, 1c, and 1m, which were active against Leishmania in the in vitro assays, without induce damage in host cells; and SP1, SP3, and rutesin, which were active in vivo by intraperitoneal route, suggesting they can be useful lead compounds candidates for antileishmanial drugs. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A leishmaniose está entre as doenças mais negligenciadas do mundo. Atualmente, os medicamentos disponíveis para o tratamento são limitados, de toxicidade elevada e cepas de Leishmania spp. têm apresentado resistência aos tratamentos preconizados. Assim faz-se necessário a busca de medicamentos mais eficazes e mais seguros. Dessa forma, este trabalho visa investigar a atividade leishmanicida de novos compostos de origem natural e sintéticos. Foram sintetizados duas séries de novos derivados 1,4-naftoquinonas. A série com substituintes bis-2-hidroxi-1,4-naftoquinona exibiram atividade significante contra promastigotas de Leishmania amazonensis e Leishmania braziliensis, seis destes compostos mostraram boa atividade sem efeito tóxico para célula hospedeira, além disso o composto 3a selecionado para o tratamento no ensaio in vivo de infecção com Leishmania amazonensis reduziu a lesão da orelha infectada, porém não reduziu a carga parasitária da orelha e do linfonodo drenante, além disso, o tratamento com o composto 3a não induziu alteração no peso do baço, nem alterações de alanino aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), creatinina e ureia. Compostos da série com substituintes 2-N,N’-dialquilamino-1,4-naftoquinona apresentaram atividade contra promastigotas de L.chagasi e L. amazonensis, com destaque para os derivados 1d, 1h e 1i que inibiram o crescimento de promastigotas de L. amazonensis acima de 50%, e os derivados 1d, 1e, 1f, 1h, 1k e 1n que exibiram pronunciada inibição do crescimento de promastigotas de L.chagasi, com mais de 70% de inibição. No ensaio contra as formas amastigotas de L.chagasi, os derivados 1a, 1b, 1c, 1d, 1h, 1i, 1k e 1m apresentaram significante atividade contra o crescimento das formas intracelulares do parasito. Os flavonoides SP1, SP2, SP3 e o extrato bruto de Solanum paladosum inibiram o crescimento de promastigotas de L. amazonensis e L. chagasi. Além disso, SP4 inibiu o crescimento de promastigotas de L. amazonensis. No que diz respeito à inibição do crescimento das formas intracelulares, SP1, SP3 e o extrato bruto foram estatisticamente significantes. Além disso, no ensaio in vivo de infecção com L. amazonensis os compostos SP1 e SP3 reduziram a carga parasitária da orelha infectado, porém não reduziram a carga parasitária do linfonodo. Na análise do ciclo celular da Leishmania, foi observado que SP1 e SP3 induziram mudança na fase S e G2/M do ciclo celular. Ademais, o composto SP3 na concentração de 100 μM induziu morte por apoptose e alterou a intensidade de autofagia, indicando atividade antiproliferativa. O composto 3,7,3',4'-tetra-O-methylquercetin (retusin) inibiu o crescimento de promastigotas e amastigotas de L.chagasi e L. amazonensis. No ensaio de infecção utilizando hamsters infectados com L. chagasi, o composto retusin diminuiu a carga parasitária no baço dos animais infectados. Entretanto, no ensaio in vivo de infecção de camundongos Balb/c com L. amazonensis, o composto retusin não reduziu a carga parasitária da orelha e do linfonodo drenante. Além disso, o ensaio de microscopia eletrônica de varredura revelou que o composto retusin induziu alterações morfológicas em promastigotas de L. chagasi. O composto retusin foi capaz de induzir morte por apoptose na concentração de 100 μM, provavelmente não dependente de caspases, além disso, inibiu topoisomerase de Leishmania. Os resultados indicam que os derivados 1,4-naftoquinonas e os compostos flavonoides de S. paladosum são ativos contra espécies de Leishmania, principalmente os compostos 1a, 1b, 1c, and 1m que foram ativos contra espécies de Leishmania nos ensaios in vitro, sem efeito deletério para célula hospedeira, e os flavonoides SP1, SP3 e retusin que foram ativos por via intraperitoneal no ensaio in vivo, indicando que estes são fortes candidatos a fármacos leishmanicidas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1467 |
| Date | 02 March 2016 |
| Creators | Araújo, Morgana Vital de |
| Contributors | Moreira, Magna Suzana Alexandre, http://lattes.cnpq.br/1313843948155733, Silva, Tânia Maria Sarmento, http://lattes.cnpq.br/2835093153489923, Queiroz, Aline Cavalcanti de, http://lattes.cnpq.br/5006378156637555, Ribeiro, Êurica Adélia Nogueira, http://lattes.cnpq.br/5428410587250830, Andrade, Tiago Gomes de, http://lattes.cnpq.br/0995435972741771, Nascimento, Ticiano Gomes do, http://lattes.cnpq.br/6296388037177344 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em RENOBIO – Rede Nordeste de Biotecnologia, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1467/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1467/1/Investiga%C3%A7%C3%A3o+Leishmanicida+de+prot%C3%B3tipos+de+origem+natural+e+sint%C3%A9ticos.pdf |
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