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Previous issue date: 2017-05-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Leishmaniasis is one of the most important neglected tropical diseases in terms of drug discovery and development. Furthermore, the chemotherapy used to treat this disease has been proved to be highly toxic. The aim of this work was to evaluate the leishmanicidal effect of propolis derivatives collected in the semi-arid region of Bahia and a series of natural and semisynthetic alkamides, as well to evaluate the action of these on the enzymatic activity of Leishmania and human DNA topoisomerase. The chemical study of propolis was carried by high resolution mass spectrometry analysis; and alkamides were obtained from the acid chloride preparation reactions, the preparation of the amides from the acid chloride and the amine reactions, and the aminolysis of the phenylethylamine with the methyl p-hydroxycinnamate reactions. The cytotoxic effects were assessed on macrophages J774 by MTT assays. The inhibitory effect, in vitro assays, on promastigote and amastigote forms of L. amazonensis and L. chagasi were evaluated by MTT assay and cell J774 infected with promastigotes forms of these species assay, respectively. The inhibitory effect on promastigote and amastigote forms of L. infantum iFRP70 was assessed by the capacity of infrared light emission by strains iFRP70. The inhibition of topoisomerase activity was assessed by DNA supercoiled relaxation assay. Cleavage complex formation was assessed by the capacity to maintain the cleavage in the DNA strand over 30 minutes. The ethanolic extract, the hexane, ethyl acetate and methanolic fractions of propolis, and flavonoids naringenin and isoramnetin, did not present deleterious effects on the J774 cells until to the maximum concentration tested (100 μM). These flavonoids affected the enzymatic activity of leishmania topoisomerase, interfering in the enzyme's capacity to relax the DNA supercoiled and did not affected the enzymatic activity of humana topoisomerase. The alkamides tested, RAC4, RAC9, RAC9, RAC12 and RAC16 showed a significant effect against promastigotes and amastigotes forms of L. amazonensis, L. chagasi and L. infantum iFRP70, with a 50% inhibitory concentration (IC50) below 10 μM and maximum effect above 60%. These alkamides tested at concentrations ranging from 100 to 3.15 μM, inhibited the capacity of leishmania topoisomerase to DNA supercoiled significantly interfering in the enzymatic activity, especially RAC8 that was able to inhibit activity from 6.25 μM, lower inhibitory concentration observed. These alkamides did not inhibit the enzymatic activity of human topoisomerase. When evaluated the formation of cleavage complex, the RAC4, RAC8, RAC9, RAC12 and RAC16 were able to maintain the stability of the cleavage complex. Thus, this work demonstrated that the natural and semi-synthetic substances had a leishmanicidal effect against L. amazonensis, L. chagasi and L. infantum iFRP70, as well as selectively inhibited the catalytic activity of the enzyme DNA topoisomerase of leishmania, to be used as a prototype for the development of new leishmanicidal drugs. / A leishmaniose é uma das mais importantes doenças tropicais negligenciadas em termo de escobertas e desenvolvimento de fármacos. Além disso, a quimioterapia usada para tratar esta doença provou ser altamente tóxica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito leishmanicida de derivados da própolis coletada na região semiárida da Bahia e uma série de alcamidas naturais, sintéticas e modificadas, bem como, avaliar a ação destes sobre a atividade enzimática de topoisomerase de Leishmania e humana. O estudo químico da própolis foi realizado através da análise por espectrometria de massas de alta resolução; e as alcamidas foram obtidas a partir das reações de preparação de cloreto de ácidos, de preparação das amidas a partir de cloreto de ácido e amina e da aminólise da feniletilamina com o p-hidroxi-cinamato de metila. Os efeitos citotóxicos foram avaliados em macrófagos J774, através do ensaio de MTT. O efeito inibidor, a partir de ensaios in vitro, sobre formas promastigotas e amastigotas de L. amazonensis e L. chagasi foram avaliados através do ensaio de MTT e do ensaio de células J774 infectadas com formas promastigotas destas espécies, respectivamente. O efeito inibidor sobre formas promastigotas e amastigotas de L. infantum iFRP70 foi avaliado através da capacidade de emissão de luz infravermelha pelas cepas marcadas pela proteína iFRP70. A inibição da atividade da enzima topoisomerase foi avaliada através do relaxamento do DNA superenovelado, após análise de eletroforese em gel de agarose. A formação de complexo de clivagem foi avaliada através da capacidade de manutenção do corte na fita de DNA ao longo 30 minutos, após análise de eletroforese em gel de agarose. O extrato etanólico, as frações hexânica, acetato de etila e metanólica da própolis, bem como os flavonoides naringenina e isoramnetina, não apresentaram efeitos deletérios sobre as células J774 até a máxima concentração testada (100 μM). Das 16 alcamidas testadas, apenas três apresentaram efeitos deletérios sobre as células J774 a partir da concentração de 10 μM. A fração acetato afetou o crescimento de formas promastigotas de L. amazonensis e L. chagasi, com percentuais de efeito máximo, na concentração de 10 μM, iguais a 82,2% e 75,5%, respectivamente, valores significativos quando comparados ao fármaco pentamidina. Os flavonoides naringenina e isoramnetina também afetaram significativamente o crescimento de formas promastigotas e amastigotas de L. amazonensis e L. chagasi. Estes flavonoides afetaram a atividade enzimática da topoisomerase de leishmania, interferindo na capacidade da enzima em relaxar o DNA superenovelado, formado durante o processo de replicação de DNA. Os mesmos flavonoides não foram capazes de interferir na atividade enzimática da topoisomerase humana. Em relação as alcamidas testadas, àquelas denominadas RAC4, RAC8, RAC9, RAC12 e RAC16, apresentaram um efeito significativo contra formas promastigotas e amastigotas de L. amazonensis, L. chagasi e L. infantum iFRP70, com concentração inibitória de 50% (CI50) abaixo de 10 μM, efeito máximo acima de 60%. Estas alcamidas, quando testadas em concentrações variando de 100 a 3,15 μM μM, inibiram a capacidade da topoisomerase de leishmania em relaxar o DNA superenovelado, interferindo de forma significativa na atividade enzimática, com destaque para a RAC8 que foi capaz de inibir a atividade a partir de 6,25 μM, menor concentração inibitória observada. Estas alcamidas não inibiram a atividade enzimática da topoisomerase humana, em nenhuma das concentrações testadas, garantido a inibição seletiva da DNA topoisomerase de leishmania. Quando avaliada a capacidade de formação de complexo de clivagem, as alcamidas RAC4, RAC8, RAC9, RAC12 e RAC16, foram capazes de manter a estabilidade de formação do complexo de clivagem, mantendo o DNA cortado ao longo de 30 minutos. Dessa forma, esse trabalho demonstrou que as substâncias naturais e semissintéticas, apresentaram um efeito leishmanicida contra L. amazonensis, L. chagasi e L. infantum iFRP70, bem como inibiram, de forma seletiva a atividade catalítica da enzima DNA topoisomerase de leishmania, podendo vir a ser utilizado como protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos leishmanicidas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/7556 |
| Date | 26 May 2017 |
| Creators | CAVALCANTE, Giani Maria |
| Contributors | SILVA, Tania Maria Sarmento da, MOREIRA, Magna Suzana Alexandre, FREIRE, Kristerson Reinaldo de Luna, MAIA, Maria Bernadete de Sousa, NASCIMENTO, Marcia Silva do, CÂMARA, Celso de Amorim |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos, UFRPE, Brasil, Departamento de Ciências Moleculares |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1268018817118395344, 600, 600, 600, 600, 600, 9222231575805720991, 5895463188098589603, -2555911436985713659, 2075167498588264571 |
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