ISBN 978-85-85905-19-4
Área
Química Orgânica
Autores
dos Santos Filho, J.M. (UFPE) ; de Queiroz e Silva, D.M.A. (UFPE) ; Soares Macedo, T. (FIOCRUZ) ; Magalhaes Moreira, D.R. (FIOCRUZ) ; Pitangueira Teixeira, H.M. (FIOCRUZ) ; Challal, S. (UNIVERSITY OF LAUSANNE) ; Wolfender, J. (UNIVERSITY OF LAUSANNE) ; Ferreira Queiroz, E. (UNIVERSITY OF LAUSANNE) ; Pereira Soares, M.B. (FIOCRUZ/HOSPITAL SÃO RAFAEL)
Resumo
A malária é uma das infecções parasitárias de maior impacto à saúde pública no mundo, com cerca de 660 mil mortes anualmente. O tratamento atual é baseado em combinações de quinolona e artemisina, porém, a resistência do parasita tem se tornado um problema preocupante. A busca por novos agentes antimaláricos tem sido depreendida por governos e companhias farmacêuticas, sendo a pesquisa acadêmica uma das principais fontes de novos quemotipos com capacidade antiparasitária. Neste contexto, o Laboratório de Planejamento e Síntese Aplicados à Química Medicinal-SintMed® tem estudado a hibridação molecular entre as porções N-acil-hidrazona e 1,2,4-oxadiazol, a fim de determinar seu perfil antimalárico e estabelecer as relações de estrutura- atividade (SAR) necessárias à sua otimização estrutural.
Palavras chaves
Atividade antimalárica; Hibridação molecular; Novos quemotipos
Introdução
Séries 4-arilssubstituído-1,2,4-oxadiazol-N-acil-hidrazona têm sido intensamente estudadas a fim de identificar novos compostos biologicamente ativos. O SintMed® busca definir o perfil farmacológico de diversas estruturas com potencial atividade biológica, sobretudo com perfil antiparasitário, a partir de estratégias de modificação e otimização molecular. Com base em estudos prévios, duas novas séries de derivados 4- arilssubstituído-1,2,4-oxadiazol-N-acil-hidrazona foram planejadas incorporando as porções cinamil SintMed (1-8) e ferrocenil SintMed (9-16), as quais foram avaliadas para a atividade antimalárica. Adicionalmente, análogos exibindo o grupo vanilinil SintMed (17-24) e piperonil SintMed (25- 32), previamente avaliados com sucesso como antichagásicos[1,2], foram incluídos nesses estudos. Como se observa na Figura 1, todos estes compostos apresentam um esqueleto em comum, permitindo a avaliação da influência dos grupos introduzidos nos resultados biológicos. Os testes de atividade anti-P. falciparum foram conduzidos utilizando a cepa cloroquina resistente W2, sendo considerados ativos os compostos com 60% ou mais de inibição. Testes de citotoxicidade para os compostos ativos foram realizados em células HepG2, bem como avaliação da capacidade de provocar hemólise celular. Os compostos mais potentes tiveram sua capacidade de inibir a polimerização da hematina avaliada e, por fim, foram submetidos a testes in vivo de determinação da capacidade de inibir a parasitemia em ratos infectados por P. berghei.
Material e métodos
A atividade antimalárica foi ensaiada contra a cepa cloroquina resistente W2, tendo como referencial mefloquina. Cada composto foi inicialmente testado em concentração de 10 μg/L em triplicata. A citotoxicidade dos compostos ativos foi determinada para células HepG2, aplicando-se as amostras em triplicata e os resultados foram comparados com o violeta de genciana como padrão. A atividade hemolítica dos compostos mais ativos foi determinada em eritrócitos humanos, sendo cada composto testado em triplicata e seu resultado comparado com o padrão de cloroquina. O teste de inibição de formação da β-hematina foi conduzido a fim de se obter evidências sobre o mecanismo de ação das moléculas sob estudo. O controle positivo foi feito com a cloroquina e cada experimento foi realizado duas vezes em triplicata. Os compostos mais potentes foram selecionados para testes in vivo no modelo de parasitemia em ratos infectados com a cepa de Plasmodium berghei. Os testes foram realizados em concentrações de 100 e 50 mg/kg por administração oral ou intraperitoneal e a evolução do tratamento foi acompanhada por oito dias, observando-se a sobrevivência dos animais durante o período em comparação com a droga-padrão cloroquina.
Resultado e discussão
Diferente do esperado, os compostos SintMed (1-8) e SintMed (9-16) foram
inativos na inibição do crescimento do P. falciparum. Entretanto, os
compostos SintMed2 (CH3), SintMed5 (Br), SintMed6 (NO2) e SintMed16 (OH)
foram ativos e passaram a ter sua potência como antimaláricos investigada.
Os compostos SintMed2, SintMed5 e SintMed6 apresentaram potência similar à
mefloquina (IC50 0,04±0,01 μM). Em contrapartida, todos os compostos se
mostraram não citotóxicos e seletivos contra o parasita. Entre todos os
compostos, apenas SintMed5 foi capaz de provocar hemólise celular com CC50
33,0±0,1 μg/mL. A habilidade dos compostos de inibir a polimerização da
hematina a β-hematina foi avaliada, sendo todos eles ativos.
Finalmente, foi examinada a capacidade de os compostos mais ativos de
diminuir a parasitemia e aumentar a sobrevivência à infecção por P. berghei.
Entre todos os compostos, SintMed6 foi o mais efetivo por via
intraperitoneal na dose de 50 mg/kg/dia, conforme observado na Figura 2. A
administração por via oral, no entanto, não foi efetiva na garantia de
sobrevivência dos animais, sugerindo a necessidade de se promover
modificações capazes de alterar propriedades físico-químicas desses
compostos.
Derivados 1,2,4-oxadiazol-N-acil-hidrazona SintMed (1-32) estudados.
Parasitemia do composto SintMed6.
Conclusões
A hibridação entre a porção N-acil-hidrazona e o heterociclo 1,2,4-oxadiazol levou a uma estrutura-base para desenvolver potenciais antimaláricos e permitiu estabelecer os primeiros parâmetros estruturais necessários para a atividade biológica. A maioria dos compostos ativos foram derivados contendo a porção cinamil, sugerindo que sua presença é essencial à atividade. Assim, novos compostos análogos podem ser planejados para estudos posteriores na perspectiva de se obterem resultados ainda mais expressivos.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado pela FAPESB. Os autores são gratos à equipe da Central Analítica do Departamento de Química Fundamental da UFPE pelas análises espectroscó
Referências
[1] dos Santos Filho et al., Bioorg. Med. Chem., 2012, 20, 6423-6433.
[2] dos Santos Filho et al., Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 6682-6691.
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