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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69403
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ThesisCopyright
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2026-03-04
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ESTUDO DO POTENCIAL LEISHMANICIDA DE DERIVADOS 1,2,4-OXADIAZÓIS NO DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS PARA O TRATAMENTO DA LEISHMANIOSE VISCERAL
Leishmania infantum
Compostos heterocíclicos
Oxidiazóis
Tripanossomicidas
Camundongos Endogâmicos BALB C
Sobrevivência Celular
Simulação por Computador
Barbosa, Deyzi Caroline da Silva. | Date Issued:
2024
Co-advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A leishmaniose visceral (LV) é uma infecção negligenciada causada por protozoários tripanosomatídeos do gênero Leishmania, endêmica em áreas tropicais e subtropicais. Essa infecção continua a representar um problema significativo de saúde pública, podendo ser letal se não tratada adequadamente. O tratamento disponível para a LV apresenta diversas limitações, como efeitos colaterais graves, ineficácia e resistência aos medicamentos. Derivados de 1,2,4-oxadiazol surgiram como candidatos promissores na descoberta de novos fármacos, devido às suas amplas propriedades biológicas, incluindo atividade antiparasitária. Neste estudo, investigamos os efeitos de derivados 1,2,4-oxadiazol (Ox1-Ox7) em Leishmania infantum, o agente etiológico da LV. A previsão in silico das propriedades físico-químicas dos compostos Ox1-Ox7 foi realizada pela plataforma SwissADME. O potencial citotóxico foi avaliado em fibroblastos L929 e macrófagos J774.G8 pelo método de MTT, e o efeito sobre a viabilidade de promastigotas de L. infantum foi analisado com o kit CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability. Após triagem inicial, o composto mais promissor foi selecionado para avaliações adicionais, incluindo o efeito na viabilidade de amastigota de L. infantum, análises ultraestruturais por microscopia eletrônica e avaliação do potencial de membrana mitocondrial do parasita por citometria de fluxo. A dosagem de citocinas imunoreguladoras foi realizada pelo kit BD™ CBA Mouse Th1/Th2/Th17 Cytokine. Além disso, docking molecular e simulações de dinâmica molecular foram executados para investigar a interação dos compostos oxadiazois com a enzima CYP51. Os resultados indicam que Ox1-Ox7 possuem alta absorção oral e boa biodisponibilidade. Todos os compostos apresentaram maior citotoxicidade contra promastigotas de L. infantum do que contra as células de mamíferos. O composto Ox1 foi selecionado como o mais promissor devido à sua maior seletividade para promastigotas e menor citotoxicidade em fibroblastos L929 e macrófagos J774.G8. Ox1 inibiu significativamente a sobrevivência de promastigotas e amastigotas, com índices de seletividade de 18,7 e 61,7, respectivamente. As análises ultraestruturais mostraram que Ox1 causou alterações morfológicas no parasita, o que pode levar à sua morte. Além disso, Ox1 despolarizou o potencial da membrana mitocondrial em promastigotas e apresentou alta afinidade pela enzima CYP51 nas análises de docking molecular e simulações de dinâmica molecular. Por fim, os resultados destacam Ox1 como um composto promissor para novas estratégias terapêuticas contra L. infantum.
Abstract
Visceral leishmaniasis (VL) is a neglected infection caused by trypanosomatid protozoa of the Leishmania genus, endemic in tropical and subtropical areas. This infection continues to pose a significant public health problem, as it can be lethal if not treated appropriately. The available treatment for VL has several limitations, such as severe side effects, inefficacy, and drug resistance. 1,2,4-oxadiazol derivatives have emerged as promising candidates in the discovery of new drugs due to their broad biological properties, including antiparasitic activity. In this study, we investigated the effects of 1,2,4-oxadiazol derivatives (Ox1-Ox7) on Leishmania infantum, the etiological agent of VL. In silico prediction of the physicochemical properties of the Ox1-Ox7 compounds was performed using the SwissADME platform. The cytotoxic potential was evaluated in L929 fibroblasts and J774.G8 macrophages using the MTT method, and the effect on the viability of L. infantum promastigotes was analyzed with the CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability kit. After initial screening, the most promising compound was selected for further evaluations, including its effect on the viability of L. infantum amastigotes, ultrastructural analysis by electron microscopy, and assessment of the parasite's mitochondrial membrane potential by flow cytometry. Immunoregulatory cytokine levels were measured using the BD™ CBA Mouse Th1/Th2/Th17 Cytokine kit. Additionally, molecular docking and molecular dynamics simulations were conducted to investigate the interaction of oxadiazol compounds with the CYP51 enzyme. The results indicate that Ox1-Ox7 have high oral absorption and good bioavailability. All compounds exhibited higher cytotoxicity against L. infantum promastigotes compared to mammalian cells. Compound Ox1 was selected as the most promising due to its greater selectivity for promastigotes and lower cytotoxicity in L929 fibroblasts and J774.G8 macrophages. Ox1 significantly inhibited the survival of both promastigotes and amastigotes, with selectivity indices of 18.7 and 61.7, respectively. Ultrastructural analysis showed that Ox1 caused morphological changes in the parasite, which may lead to its death. Additionally, Ox1 depolarized the mitochondrial membrane potential in promastigotes and exhibited high affinity for the CYP51 enzyme in molecular docking and molecular dynamics simulations. Finally, the results highlight Ox1 as a promising compound for new therapeutic strategies against L. infantum.
DeCS
Leishmaniose visceralLeishmania infantum
Compostos heterocíclicos
Oxidiazóis
Tripanossomicidas
Camundongos Endogâmicos BALB C
Sobrevivência Celular
Simulação por Computador
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