Neglected diseases constitute a major public health problem worldwide, quantifying a total of 1 billion people suffering from some kind of infection of bacterial, viral or parasitic origin. Among them, we can highlight Chagas disease, caused by the parasite Trypanosoma cruzi, which affects more than 8 million people around the world. In order to discover new active compounds against T. cruzi, developed herein the synthesis of new prototypes of thiophene-2- thioureic and 2-iminothiazolidine rationally designed with potential antichagasic activity, biological evaluation and study docking. Initially, the start material was the polysubstituted thiophene derivatives synthesized via Gewald reaction, which were converted into thioureic derivatives and then cyclized with five different electrophiles, generating thiophene-2- iminothiazolidine derivatives. The intermediates and final compounds were synthesized in yields between 40 and 98%, and characterized by NMR. For docking study was initially performed by minimizing the energy of the ligands by ArgusLab® software, using AM1, and applying the software AutoDock Tools® and AutoDock Vina®, using the Gasteiger method. All compounds were evaluated in the anti-T. cruzi assays, in vitro, and the most active serie was selected for the cytotoxicity assay (MTT) in J774 cell line. It was possible to determine the enzymes involved in the probable mechanisms of action for the ligands. It has been observed that in 50% of cases, TcDHFR enzyme is the main target of the new compounds, in amastigotes. The pharmacological tests in amastigotes and trypomastigotes, line of C2C12 and MK2 cells was established as validation for the theoretical studies. The compound 3d probably develops its mechanism of action by inhibition of the enzyme TcTS (IC50= 10.3 µM) in trypomastigotes of the parasite. Since the compound 7c possibly acts by inhibition of the enzyme TcDHFR (IC50= 9.2 µM) in amastigotes. In additional, it was proposed that the compound 7b carries out its activity by inhibition of the enzyme TcDHFR (IC50 = 5.0 µM). Finally, it was observed that the most active compounds obtained in this study were more effective than the benznidazole, gold standard drug used in pharmacotherapy clinical of the Chagas disease, additionally has a low cytotoxicity (CC50> 100 µM). / As doenças negligenciadas configuram um grande problema de saúde pública mundial, quantificando um total de 1 bilhão de pessoas acometidas por algum tipo de infecção de origem bacteriana, viral ou parasitária. Dentre elas, podemos destacar a Doença de Chagas, causada pelo parasito Trypanosoma cruzi, a qual acomete mais de 8 milhões de pessoas em todo o mundo. No intuito de se descobrir novos compostos ativos capazes de combater o T. cruzi de maneira eficaz, desenvolvemos neste trabalho a síntese de novos protótipos de fármacos tiofeno-2-tioureicos e 2-iminotiazolidínicos racionalmente planejados com potencial atividade antichagásica, avaliação biológica e estudo de docking. Para a síntese dos compostos planejados, partiu-se de derivados tiofenos polissubstituídos, sintetizados via reação de Gewald, os quais foram convertidos em derivados tioureicos e, em seguida, ciclizados com cinco diferentes di-eletrófilos, gerando derivados tiofeno-2- iminotiazolidínicos. Os intermediários e compostos finais foram sintetizados com rendimentos entre 40 e 98%, e caracterizados por RMN. Para o estudo de docking, inicialmente foi realizada a minimização das energias dos ligantes pelo software ArgusLab®, usando o método AM1, e aplicando os softwares AutoDock Tools® e AutoDock Vina®, empregando o método de Gasteiger. Todos os compostos foram submetidos à avaliação in vitro de suas atividades anti-T. cruzi, e a série mais ativa foi selecionada para ensaio de citotoxicidade (MTT) em células da linhagem J774. Foi possível determinar as enzimas envolvidas nos prováveis mecanismos de ação para os ligantes. Foi observado que, em 50% dos casos, a enzima TcDHFR é o principal alvo dos novos composto, em formas amastigotas. Os ensaios farmacológicos em formas amastigotas e tripomastigotas, linhagem de células C2C12 e MK2 funcionaram como métodos de validação dos estudos teóricos. O composto 3d, provavelmente desenvolve seu mecanismo de ação através da inibição da enzima TcTS (IC50= 10.3 µM), em formas tripomastigotas do parasito. Já o composto 7c,possivelmente atua por meio da inibição da enzima TcDHFR (IC50= 9.2 µM) em formas amastigotas. Em adicional, foi proposto que o composto 7b desenvolve sua atividade através da inibição da enzima TcDHFR (IC50= 5.0 µM). Por fim, foi verificado que os compostos mais ativos obtidos neste trabalho se mostraram mais eficientes do que o fármaco benznidazol, padrão-ouro utilizado na clínica farmacológica da doença de Chagas, além destes apresentarem baixa citotoxicidade (CC50> 100 µM).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1511 |
| Date | 10 March 2015 |
| Creators | Silva Júnior, Edeildo Ferreira da |
| Contributors | Araújo Júnior, João Xavier de, http://lattes.cnpq.br/5717734170464420, Aquino, Thiago de Mendonça, http://lattes.cnpq.br/3395195195361558, Grillo, Luciano Aparecido Meireles, http://lattes.cnpq.br/5456839333813472, Mendonça Junior, Francisco Jaime Bezerra, http://lattes.cnpq.br/5994153651109853 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| 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/1511/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1511/1/Planejamento+de+potenciais+inibidores+de+enzimas+do+parasito+Trypanosoma+cruzi+-+s%C3%ADntese%2C+docking+e+avalia%C3%A7%C3%A3o+biol%C3%B3gica.pdf |
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