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Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / No Brasil, a doença de Chagas e as leishmanioses têm importante impacto na saúde pública. Os fármacos usados no tratamento dessas enfermidades apresentam
limitações que tornam necessária a busca por novas alternativas terapêuticas.
Nesse sentido, no presente estudo foram selecionados sete produtos naturais
bioativos (PNB) e um derivado de produto natural (dPNB) e suas atividades
tripanocida e leishmanicida foram determinadas e/ou confirmadas. A eleuterine, a tiofenonaftoquinona (TNQ) e a aurentiacina foram descritas como leishmanicidas pela primeira vez, sendo suas atividades antiamastigota de 99, 99 e 98 %, respectivamente. O lapachol, a chalcona 1 e a chalcona 2 tiveram o efeito leishmanicida confirmado com atividade de 85, 99 e 99 %, respectivavente.
Nenhuma substância foi considerada ativa no modelo de T. cruzi utilizado. Devido às
quantidades de substâncias disponíveis, apenas o lapachol e a TNQ tiveram seus
mecanismos de ação leishmanicida estudados. As concentrações inibitórias de 50% (CI50) da TNQ foram inferiores àquelas do lapachol em promastigotas (2 e 25 μM), amastigotas recuperadas de lesão (22 e 224 μM) e amastigotas intracelulares (7,4 e 84 μM). A razão entre a CI50 em amastigotas intracelulares e macrófagos foi utilizada
para o cálculo do índice de seletividade, sendo este 3,8 para o lapachol e 7,7 para a
TNQ. Os PNB e dPNB leishmanicida foram avaliados quanto à atividade inibitória da
enzima tripanotiona redutase (TR), sendo que nenhum foi capaz de inibir a enzima.
Os efeitos induzidos por TNQ e lapachol sobre a atividade mitocondrial de
promastigotas foram avaliados por citometria de fluxo e respirometria. O tratamento
com lapachol induziu perda do potencial de membrana mitocondrial e reduziu o consumo de oxigênio pelos parasitos. Por sua vez, a TNQ não alterou esses parâmetros. Análises de microscopia eletrônica de transmissão mostraram que o tratamento com lapachol ou TNQ induziu danos no complexo de Golgi e na bolsa flagelar, formação de vesículas e perfil de autofagia. O lapachol, mas não a TNQ, também induziu alterações ultraestruturais nas mitocôndrias das promastigotas. Em conjunto, os resultados permitem propor que a mitocôndria seja um importante alvo celular para o lapachol. Uma vez que a TNQ não causou alterações na mitocôndria dos parasitos, mas induziu danos em outras organelas, pode-se propor que seu
mecanismo de ação esteja relacionado à indução de estresse oxidativo. Este
trabalho reforça a importância dos PNB na descoberta de novas substâncias bioativas, as quais podem ser objeto de estudos de mecanismos de ação, a fim de se expandir o conhecimento disponível para o processo de desenvolvimento de novos fármacos usados para o tratamento de endemias que afligem milhões de pessoas como as leishmanioses e a doença de Chagas. / In Brazil, Chagas disease and leishmaniasis cause great impact on public health.
The drugs currently used to treat these diseases have limitations that make necessary the search for new therapeutic alternatives. In this context, seven
bioactive natural products (BNP) and one derivative (BNPd) were selected for
investigations. Their trypanocidal and leishmanicidal activities were detected or
confirmed. Eleutherine, naphthothiophenquinone (TNQ) and aurentiacin had their leishmanicidal activity described for the first time in this study, reducing almost 100% of the parasites growth. Lapachol, chalcone 1 and chalcone 2 had their leishmanicidal activity confirmed. None were active on T. cruzi intracellular
amastigote and trypomastigote model. Because of the available amounts of compounds, only lapachol and TNQ had their leishmanicidal mechanism of action studied. The inhibitory concentrations of 50% of the parasite growth (IC50) induced by TNQ were inferior of that of lapachol in promastigotes (2 μM and 25 μM), lesion derived amastigotes (22 μM and 224 μM) and intracellular amastigotes (7.4 μM and 84 μM). The ratio between the IC50 on macrophages and intracellular amastigotes
was used to calculate the selectivity index, lapachol’s was 3.8 and TNQ’s was 7.7.
The leishmanicidal BNP and BNPd were evaluated as to their ability to inhibit
trypanothione reductase (TR) and none of the compounds were able to inhibit the enzyme. The effects induced by the compounds on promastigotes mitochondrial activity were assessed using flow citometry and respirometry. Treatment using lapachol induced loss of mitochondrial membrane potential and reduced oxygen consumption by the parasites. On the other hand, TNQ did not alter those parameters. Transmission electron microscopy showed that lapachol and TNQ induced damage to the Golgi complex, flagellar pocket, formation of vesicles and
autophagy profile. Lapachol, but not TNQ, induced ultrastrucutral alterations on
promastigotes mitochondria. These results suggest that mitochondria are an important target for lapachol. As TNQ did not alter the parasites mitochondrial function or structure, but induced important ultrastructural alterations in other
organelles, we can assume that its mechanism of action could be related to induction
of oxidative stress. The present work reinforces the importance of BNP in the
discovery of new active compounds that can be used for mechanism of action studies, contributing to the knowledge required for drug development to treat diseases that afflict millions of people worldwide such as leishmaniasis and Chagas diseases
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/12299 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Tunes, Luiza Guimarães |
| Contributors | Bertollo, Caryne Margotto, Alves, Tânia Maria de Almeida, Murta, Silvane Maria Fonseca, Moreira, Carolina Paula de Souza, Monte Neto, Rubens Lima do, Alves, Tânia Maria de Almeida |
| Publisher | s.n. |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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