Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/39485
Type: Artigo de Periódico
Title: Desing and synthesis of potent anti-trypanosoma cruzi agents new thiazoles derivatives which induce apoptotic parasite death
Other Titles: Desenvolvimento e síntese de potentes agentes anti-tripanosoma cruzi novos derivados tiazólicos que induzem a morte apoptótica do parasita
Authors: Elany Barbosa da Silva
Marcos Veríssimo de Oliveira Cardoso
Carlos Alberto de Simone
Valéria Rêgo Alves Pereira
Ana Cristina Lima Leite
Dayane Albuquerque Oliveira e Silva
Arsênio Rodrigues Oliveira
Carlos Henrique da Silva Mendes
Thiago André Ramos Dos Santos
Aline Caroline da Silva
Maria Carolina Acioly de Castro
Rafaela Salgado Ferreira
Diogo Rodrigo Magalhães Moreira
Abstract: Chagas disease, caused by the kinetoplastid protozoan parasite Trypanosoma cruzi, remains a relevant cause of illness and premature death and it is estimated that 6 million to 7 million people are infected worldwide. Although chemotherapy options are limited presenting serious problems, such as low efficacy and high toxicity. T. cruzi is susceptible to thiazoles, making this class of compounds appealing for drug development. Previously, thiazoles resulted in an increase in anti-T. cruzi activity in comparison to thiosemicarbazones. Here, we report the structural planning, synthesis and anti-T. cruzi evaluation of new thiazoles derivatives (3a-m and 4a-m), designed from molecular hybridization associated with non-classical bioisosterism. By varying substituents attached to the phenyl and thiazole rings, substituents were observed to retain, enhance or greatly increase their anti-T. cruzi activity, in comparison to the corresponding thiosemicarbazones. In most cases, electron-withdrawing substituents, such as bromine, 3,4-dichloro and nitro groups, greatly increased antiparasitic activity. Specifically, new thiazoles were identified that inhibit the epimastigote proliferation and were toxic for trypomastigotes without affecting macrophages viability. These compounds were also evaluated against cruzain. However, inhibition of this enzyme was not observed, suggesting that the compounds work through another mechanism. In addition, examination of T. cruzi cell death showed that these molecules induce apoptosis. In conclusion, except for compounds 3h and 3k, all thiazoles derivatives evaluated exhibited higher cytotoxic activity against the trypomastigote forms than the reference medicament benznidazole, without affecting macrophages viability. Compounds 4d and 4k were highlights, CC50 = 1.2 e 1.6 μM, respectively. Mechanistically, these compounds do not inhibit the cruzain, but induce T. cruzi cell death by an apoptotic process, being considered a good starting point for the development of new anti-Chagas drug candidates.
Abstract: A doença de Chagas, causada pelo protozoário cinetoplastídeo Trypanosoma cruzi, continua sendo uma importante causa de doença e morte prematura e estima-se que 6 milhões a 7 milhões de pessoas estejam infectadas em todo o mundo. Embora as opções de quimioterapia sejam limitadas, apresentam sérios problemas, como baixa eficácia e alta toxicidade. O T. cruzi é suscetível aos tiazóis, tornando essa classe de compostos atraentes para o desenvolvimento de drogas. Anteriormente, os tiazóis resultavam em um aumento na concentração de anticorpos anti-T. cruzi em comparação com tiossemicarbazonas. Aqui, relatamos o planejamento estrutural, síntese e anti-T. cruzi avaliação de novos derivados tiazólicos (3a-m e 4a-m), desenhados a partir de hibridização molecular associada ao bioisosterismo não clássico. Ao variar os substituintes ligados aos anéis fenil e tiazol, observou-se que os substituintes retêm, aumentam ou aumentam muito seus anticorpos anti-T. cruzi, em comparação com as tiossemicarbazonas correspondentes. Na maioria dos casos, substituintes retiradores de elétrons, como bromo, grupos 3,4-dicloro e nitro, aumentaram muito a atividade antiparasitária. Especificamente, foram identificados novos tiazóis que inibem a proliferação de epimastigotas e são tóxicos para tripomastigotas sem afetar a viabilidade dos macrófagos. Esses compostos também foram avaliados contra a cruzaína. No entanto, a inibição desta enzima não foi observada, sugerindo que os compostos atuam por meio de outro mecanismo. Além disso, o exame da morte celular de T. cruzi mostrou que essas moléculas induzem a apoptose. Em conclusão, com exceção dos compostos 3h e 3k, todos os derivados tiazólicos avaliados apresentaram maior atividade citotóxica contra as formas tripomastigotas do que o medicamento de referência benznidazol, sem afetar a viabilidade dos macrófagos. Os compostos 4d e 4k foram destaques, CC50 = 1,2 e 1,6 μM, respectivamente. Mecanicamente, esses compostos não inibem a cruzaína, mas induzem a morte celular do T. cruzi por processo apoptótico, sendo considerado um bom ponto de partida para o desenvolvimento de novos candidatos a fármacos anti-Chagas.
Subject: Doença de Chagas
Trypanosoma cruzi
Bioisosterismo não-clássico
Tiazoles
Derivados da piridina
Apoptose
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.identifier.doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ejmech.2017.02.026
URI: http://hdl.handle.net/1843/39485
Issue Date: 2017
metadata.dc.relation.ispartof: European journal of medicinal chemistry
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