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Title: Avaliação da atividade leishmanicida de uma nova hidroxietilpiperazina sintética e de Momordica charantia (CUCURBITACEAE)
Advisor: Santos, Eduardo Caio Torres dos
Members of the board: Levy, Claudia Masini d'Ávila
Pinto, Eduardo Fonseca
Guedes, Herbert Leonel de Matos
Amaral, Elmo Eduardo de Almeida
Silva, Silvia Amaral Gonçalves da
Authors: Vasconcelos, Mariela Ferreira de
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: As leishmanioses constituem um conjunto de doenças negligenciadas que afetam cerca de 12 milhões de indivíduos em 98 países. Os medicamentos utilizados no controle da infecção estão associados à baixa eficácia, alta toxicidade, dificuldade de administração, altos custos e crescente resistência. A procura por novas alternativas de tratamento é, portanto, uma prioridade. Este trabalho tem como objetivo avaliar a atividade leishmanicida de novas hidroxietilpiperazinas sintéticas e de Momordica charantia (Cucurbitaceae). Uma série de oito hidroxietilpiperazinas foi sintetizada e testada, a que demonstrou ser mais ativa e com menor citotoxidade, PMIC4, foi selecionada. Promastigotas de Leishmania amazonensis foram cultivadas em diferentes concentrações da PMIC4, que inibiu acentuadamente a multiplicação do parasito, com IC50 de 11,6 μM. Em amastigotas, os resultados mostraram que macrófagos tratados com 20 μM de PMIC4 apresentaram uma redução de 82% nos níveis de infecção, com IC50 de 1,8 μM. Uma vez que hidroxietilpiperazinas são utilizadas como precursores na síntese dos inibidores de protease do HIV, foram realizados ensaios para detectar se a PMIC4 seria capaz de inibir a atividade de aspártico proteases em promastigotas de L. amazonensis. Concentrações de até 200 μM de PMIC4 não foram capazes de inibir esta atividade enzimática. Para avaliar se houve diferença na composição dos esteróis de membrana entre L. amazonensis tratadas com a PMIC4 e não tratadas, os lipídeos neutros foram analisados por cromatografia de camada fina. Foi possível notar uma diferença significativa entre os grupos tratados e o grupo controle. Para avaliar o efeito desta hidroxietilpiperazina no controle da infecção por L. amazonensis em camundongos BALB/c, os animais foram tratados com a PMIC4, que mostrou possuir atividade leishmanicida in vivo por via oral. Paralelamente, também foi demonstrada a atividade leishmanicida de frações de Momordica charantia em promastigotas e amastigotas intracelulares de L. amazonensis. Ao longo do trabalho, foi realizado o fracionamento do extrato bruto das partes aéreas da planta, guiado pela atividade leishmanicida, até a obtenção de três frações semi-purificadas ativas. Em amastigotas intracelulares, as frações ativas MSØAc e F7 apresentaram IC50 de 1,69 μg/mL e 1,08 μg/mL, respectivamente. Este é o primeiro relato tanto da atividade de uma hidroxietilpiperazina quanto de Momordica charantia contra Leishmania amazonensis. Os extratos, frações e substâncias aqui apresentados podem ser considerados candidatos potenciais para o desenvolvimento de novos fitoterápicos e/ou quimioterápicos contra a leishmaniose cutânea.
Abstract: Leishmaniasis is a group of neglected diseases that affect approximately 12 million people in 98 countries. The drugs used to control the disease are associated with low efficacy, high toxicity, difficulties of administration, high costs and increasing resistance. The search for new alternatives of treatment is a priority. This study aims to evaluate the leishmanicidal activity of new synthetic hidroxyethylpiperazines and of Momordica charantia (Cucurbitaceae). A series of eight hidroxyethylpiperazines was synthesized and the PMIC4 showed to be more active and less cytotoxic. Leishmania amazonensis promastigotes were cultivated in different concentrations of PMIC4, which strongly inhibited the multiplication of the parasite, with IC50 of 11.6 μM. In amastigotes, the results demonstrated that macrophages treated with 20 μM of PMIC4 presented 82% reduction in infection levels, with IC50 of 1.8 μM. Once hidroxyethylpiperazines are used as precursors in the synthesis of protease inhibitors of HIV, we tested whether the PMIC4 could inhibit the activity of aspartic proteases in promastigotes of L. amazonensis. Concentrations up to 200 μM of PMIC4 were not able to inhibit this enzyme activity. To determine differences in the composition of membrane sterols between L. amazonensis treated with PMIC4 and untreated, the neutral lipids were analyzed by thin layer chromatography. It was possible to observe a significant difference between treated and control groups. To evaluate the effect of this hidroxyethylpiperazine in controlling infection by L. amazonensis in BALB/c mice, animals were treated with PMIC4, which showed in vivo leishmanicidal activity orally. Moreover, we also demonstrated the leishmanicidal activity of fractions of Momordica charantia in promastigotes and intracellular amastigotes of L. amazonensis. Throughout the work, we performed the fractionation of crude extract of aerial parts of the plant, guided by the leishmanicidal activity until we get three very active fractions. In intracellular amastigotes, the active fractions MSØAc and F7 showed IC50 of 1,69 μg/mL and 1,08 μg/mL, respectively. This is the first report of the activity of hidroxyethylpiperazines and Momordica charantia against Leishmania amazonensis. The extracts, fractions and substances presented here can be considered potential candidates for the development of new phytotherapy and/or chemotherapy against cutaneous leishmaniasis.
keywords: Hidroxietilpiperazinas
Precursores de síntese dos inibidores de protease do HIV
Atividade leishmanicida
Metabolismo de esteróis
Leishmania amazonensis
DeCS: Leishmania
Issue Date: 2011
Publisher: Instituto Oswaldo Cruz
Citation: VASCONCELOS, Mariela Ferreira de. Avaliação da atividade leishmanicida de uma nova hidroxietilpiperazina sintética e de Momordica charantia (CUCURBITACEAE). 2011. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, 2011.
Date of defense: 2011-08-22
Place of defense: Instituto Oswaldo Cruz
Department: Instituto Oswaldo Cruz. Vice Direção de Ensino, Informação e Comunicação
Defense institution: Instituto Oswaldo Cruz
Program: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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