Publicação: Análise da atividade in vitro e in vivo de derivados nitroimizadóis frente ao Mycobacterium tuberculosis
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Data
Autores
Orientador
Pavan, Fernando Rogério
Coorientador
Pós-graduação
Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia - FCF
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A tuberculose (TB) é uma doença infectocontagiosa cujo principal agente etiológico é o Mycobacterium tuberculosis. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), em 2020 foi responsável por 1,3 milhão de mortes. A TB possui um tratamento longo, de no mínimo 6 meses, constituído do uso de 4 antibióticos concomitantes: rifampicina (RFP), isoniazida (INH), etambutol (ETH), e pirazinamida (PZA), cada um possuindo um mecanismo de ação diferente para prevenção do surgimento de cepas resistentes aos antibióticos. Entretanto, o prolongado tempo de tratamento, os efeitos colaterais adversos, e a melhora dos sintomas dos pacientes que acreditam já estarem curados fazem com que os mesmos abandonem a terapia, aumentando a pressão seletiva frente aos bacilos, e resultando em cepas resistentes, podendo ser rifampicina (RR), multidrogas (MDR-TB), pré-extensivamente resistentes (Pré-XDR) ou extensivamente resistentes (XDR-TB). Neste trabalho foram apresentados 10 compostos híbridos (19-01; 19-02; 19-03; 19-04; 19-05; 19-07; 19-08; 19-09; 19-10 e 19-13) desenvolvidos a partir do composto benzofuroxânico 8, o BZ8, anteriormente estudado por nosso grupo de pesquisa, e a pretomanida, fármaco da classe dos nitroimidazóis, utilizada em terapias de XDR-TB aprovada recentemente pelo Food and Drug Administration (FDA). Ensaios de Concentração Inibitória Mínima (CIM90) demonstraram excelente atividade dos compostos contra cepa sensível H37Rv, com o menor valor sendo de 0,18 µM, e contra isolados clínicos resistentes, com valores de 0,18 µM em MDR-TB e 0,17 µM em RR. O Índice de Citotoxicidade (IC50) apresentou segurança em células de hepato-carcinoma humano (HEPG2), macrófagos murinos (J774A.1) e fibroblastos pulmonares (MRC-5), com valores acima de 100 µM. O Índice de Seletividade (IS) foi acima de 78 µM, com a maioria apresentando valores em torno de 400 µM. A análise da atividade intramacrofágica dos compostos demonstrou que os mesmos possuem atividade semelhante à RFP e melhores que pretomanida a 5x sua CIM90. Ensaios de espectro de ação determinaram que os 10 compostos apresentaram atividade específica em Mtb. Os compostos 19-01 e 19-02 não foram tóxicos no Ensaio de Toxicidade Aguda em modelo alternativo de Galleria mellonella nas concentrações de 2.000 mg/kg e 1.000 mg/kg de peso corpóreo respectivamente. Dessa forma, nossos ensaios foram capazes de demonstrar uma excelente atividade contra Mtb sensível e resistente à medicamentos, com baixa toxicidade in vitro e in vivo, sendo escolhidos 6 compostos líderes para as próximas etapas, sendo eles os 19-01, 19-02, 19-03 e 19-05, 19-07 e 19-08.
Resumo (português)
Abstract: Tuberculosis (TB) is an infectious disease whose main etiologic agent is Mycobacterium tuberculosis. According to the World Health Organization (WHO), in 2020 it was responsible for 1.3 million deaths. TB has a long treatment, of at least 6 months, consisting of the use of 4 concomitant antibiotics: rifampicin (RFP), isoniazid (INH), ethambutol (ETH), and pyrazinamide (PZA), each one having a different mechanism of action for TB. prevention of the emergence of antibiotic-resistant strains. However, the prolonged treatment time, the adverse side effects, and the improvement of the symptoms of the patients who believe they are already cured make them abandon the therapy, increasing the selective pressure against the bacilli, and resulting in resistant strains, which can be rifampicin (RR), multidrug (MDR-TB), pre-extensively resistant (Pre-XDR) or extensively resistant (XDR-TB). In this work, 10 hybrid compounds (19-01; 19-02; 19-03; 19-04; 19-05; 19-07; 19-08; 19-08; 19-09; 19-10 and 19-13) were presented. from the benzofuroxane compound 8, BZ8, previously studied by our research group, and pretomanid, a drug of the nitroimidazole class, used in XDR-TB therapies recently approved by the Food and Drug Administration (FDA). Minimum Inhibitory Concentration (MIC90) assays showed excellent activity of the compounds against the susceptible strain H37Rv, with the lowest value being 0.18 µM and against resistant clinical isolates, with values of 0.18 µM in MDR-TB and 0.17 µM in RR. The Cytotoxicity Index (IC50) showed safety in human hepato-carcinoma cells (HEP-G2), murine macrophages (J774A.1), and lung fibroblasts (MRC-5), with values above 100 µM. The Selectivity Index (IS) was above 78 µM, with most presenting values around 400 µM. The analysis of the intramacrophagic activity of the compounds showed that they have similar activity to RFP and are better than pretomanid at 5x its MIC90. Spectrum of action assays determined that the 10 compounds showed specific activity on Mtb. Compounds 19-01 and 19-02 were not toxic in the Acute Toxicity Assay in an alternative model of Galleria mellonella at concentrations of 2,000 mg/kg and 1,000 mg/kg of body weight, respectively. Thus, our assays were able to demonstrate excellent activity against drug-resistant and sensitive Mtb, with low toxicity in vitro and in vivo, and 6 leading compounds were chosen for the next steps, namely 19-01, 19-02, 19-03 e 19-05, 19-07 e 19- 08.
Descrição
Palavras-chave
M. tuberculosis, antimicrobianos, Compostos híbridos, Novos fármacos, nitroimidazóis
Idioma
Português
