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Title: Estudo do mecanismo de resistência a compostos derivados da classe das tiossemicarbazonas em tripanosomatídeos, com ênfase na glicoproteína-P e na nitrorredutase do tipo I
Advisor: Leon, Leonor Laura
Members of the board: Castro, Solange De
Carvalho, Técia Maria Ulisses de
Brandão, Adeilton Alves
Silva, Silvia Amaral Gonçalves da
Cavalheiro, Marilene Marcuzzo Canto
Authors: Campos, Mônica Caroline Oliveira
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Os tratamentos disponíveis para a doença de Chagas e as leishmanioses não são eficientes e apresentam alta toxicidade. Diversos estudos mostram que há possibilidade de indução de resistência de Trypanosoma cruzi ao Benznidazol (BZ) o que pode interferir na eficácia do tratamento. O mesmo tem sido relatado com relação aos fármacos utilizados para o tratamento das leishmanioses, embora não exista um mecanismo de ação definido para a resistência a drogas nestes protozoários. Neste trabalho foram focalizados dois potenciais mecanismos: 1) atividade da glicoproteína-P (Pgp), uma proteína de membrana que atua como uma bomba de efluxo dependente de energia e associada ao fenótipo de resistência a múltiplas drogas (MDR); 2) a enzima nitrorredutase presente em T. cruzi (TcNTR), reponsável pela redução de nitroderivados, como BZ, para obter o efeito tripanocida. Na busca de novos compostos seletivos contra T. cruzi e Leishmania amazonensis, nosso grupo vem estudando derivados da classe das tiossemicarbazonas. Em estudos prévios foi observado que o derivado 4-N-(2-metoxi-estiril)-tiossemicarbazona (2-MEOTIO) foi o composto mais efetivo sobre diferentes formas de T. cruzi, enquanto 4-N-(4\2019-hidroxi-3\2019-metoxi-estiril)-tiossemicarbazona (3-MEOTIO) se mostrou o mais eficiente contra L. amazonensis O mecanismo de resistência a estes compostos foi avaliado, e nossos resultados mostram a participação da Pgp na resistência a 2-MEOTIO e BZ em T. cruzi, e a 3-MEOTIO em L. amazonensis. Ainda, em T. cruzi a participação da Pgp parece estar associada não somente à membrana plasmática, como também à mitocôndria. Em T. cruzi, a perda da função do gene da TcNTR está relacionada à resistência ao BZ, no entanto, foi possível demonstrar que outros mecanismos de resistência estão atuando em conjunto nestes parasitos, e ainda, que os mecanismos são diferentes entre clones isolados de uma mesma população (B15). Também descrevemos nesta tese, a validação in vitro da expressão da luciferase em diferentes cepas de T. cruzi transfectadas com o gene red-shifted-luciferase, a serem utilizadas em futuros ensaios de imagem por bioluminescência in vivo. Os mecanismos de resistência a drogas em T. cruzi e L. amazonensis apresentados neste trabalho podem contribuir para a identificação de novos alvos nestes tripanosomatídeos, objetivando o desenho racional de novas drogas para o tratamento da doença de Chagas e leishmanioses
Abstract: The available drugs for the treatment of Chagas disease and leishmaniasis are not efficient and cause toxic side effects. Several studies show the possibil ity of drug resistance induction to Benznidazol (BZ) in T rypanosoma cruzi, which may interfere with the treatment efficacy . The same has been observed regarding compounds used to treat leishmaniasis, although more studies on drug resistance mechanism are n eed ed . In the present study we focused on two potential drug resistance mechanisms: 1) P - glycoprotein (Pgp) activity, a membrane protein which acts as an efflux pump energy - dependent and is associated with the multidrug resistance fenotype (MDR); 2) the en zyme nitroreductase (TcNTR) found in T. cruzi, which is responsible for the reduction of nitroheterocyclic derivatives, such as Bz and Nifurtimox, generating metabolites with trypanocidal activity . In the search for new selective drugs for the treatment of Chagas disease and leishmaniasis, our group has been studying compounds from the class of the thiosemicarbazone s . Previous studies showed that the 4 - N - (2 - methoxy - styryl) - thiosemicarbazone (2 - MEOTIO) was the most efficient compound on different forms of T. cruzi, whereas 4 - N - (4’ - hidroxy - 3’ - methoxy styryl) - thiosemicarbazone ( 3 - MEOTIO ) was the most active on Leishmania amazonensis . Here we evaluated the drug resistance mechanism to both thiosemicarbazone derivatives, as well as, to BZ which was used as r eference drug for T. cruzi . Our results show the participation of P gp in the resistance to both 2 - MEOTIO and BZ in T. cruzi, as well as in the resistance in L. amazonensis to the compound 3 - MEOTIO . Interestingly, in T. cruzi the participation of Pg p is related to its localization not only in the plasma membrane but also in the mithocondri on . In addition, in T. cruzi , the loss of the TcNTR gene function is involved in BZ - resistance , however i t was also shown that other mechanisms of drug resistan ce a re also involved and that that these mechanisms may be different even among clones obtained from a single population (B15). We also described here the in vitro validation of the expression of luciferase in different T. cruzi strains transfectaded with the red - shifted - luciferase gene , which wil l be further used in bioluminescence imaging assays in vivo . The drug resistance mechanisms in T. cruzi and L. amazonensis shown here may be useful in the identification of parasite targets, aiming the rational design of new drugs to treat for Chagas disease and leishmaniasis
DeCS: Nitrorredutases
leishmania
Trypanossoma Cruzi
Tiossemicarbazida
Benzimidazóis
Glicoproteína P
Issue Date: 2014
Citation: CAMPOS, Mônica Caroline Oliveira. Estudo do mecanismo de resistência a compostos derivados da classe das tiossemicarbazonas em tripanosomatídeos, com ênfase na glicoproteína-P e na nitrorredutase do tipo I. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Biologia Parasitária) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2014.
Date of defense: 2014-06-20
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBP - Teses de Doutorado

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