Planejamento, síntese e caracterização de novos compostos antileishmania com estruturas baseadas em guanidinas trisubstituídas

Abstract

As leishmanioses são uma classe de doenças negligenciadas que afetam principalmente regiões tropicais e subdesenvolvidas, trata-se de doenças parasitárias que se manifestam de diferentes formas, dependendo do parasita. Os primeiros indícios da doença são antigos, assim como o tratamento, que apresenta sérios problemas relacionados com a elevada toxicidade, baixa eficácia e alta resistência das diversas cepas. Isto faz da busca por novos fármacos uma necessidade urgente, levando em consideração os altos índices de infectividade no mundo, sobretudo na América Latina e África. Dentre as diversas pesquisas que buscam novos tratamentos, apresentam-se os compostos com o núcleo guanidínico, que mostraram potência e eficácia, assim como baixa toxicidade para o hospedeiro. O atual trabalho apresenta a síntese e caracterização de guanidinas trisubstituídas, bem como sua avaliação biológica frente à Leishmania amazonensis, Leishmania mexicana e Leishmania Viannia braziliensis. Inicialmente foi realizada uma avaliação biológica da atividade antileishmania e dos efeitos da resposta imune inata das moléculas LQOF-G1, G2, G6, G7, G32, G35 e G36 frente à L. (V.) braziliensis. Os dados obtidos confirmaram o potencial biológico desses compostos, evidenciando sua capacidade de diminuir a viabilidade do parasita, aumentar a resposta Th1 do hospedeiro e seu índice de seletividade. A molécula LQOF-G2, por exemplo, apresentou um IC50-PRO de 5.4 μmol/L, CC50 de 163.8 μmol/L e, quando estudada frente a amastigotas obteve os valores de EC50 de 5.0 e 4.2 μmol/L, respectivamente para amastigotas axênicas e intramacrófagos. Além disso esse composto alcançou um valor de IS de 38.9 em amastigotas intramacrófagos, sendo muito mais seletivo que os tratamentos atuais. Sabendo dos resultados promissores, principalmente para a LQOF-G2, buscou-se realizar o acoplamento desta molécula com peptídeos, buscando aumentar ainda mais a eficácia. A GVL-1 foi planejada para realizar o acoplamento com peptídeos, assim foram estudados os bioconjugados GVL-1-TSHa e GVL-1-p-Bt frente à L. amazonensis e mexicana. Os resultados obtidos evidenciaram que os bioconjugados possuem uma atividade maior do que o composto isolado, alcançando valores de IC50-AMA de 0.33 μM. Além dos estudos biológicos, para compreender melhor as estruturas das guandinas trisubstituídas e sabendo dos ótimos resultados das guanidinas bromadas, realizou-se um estudo de conformação das guanidinas bromadas LQOF-G35 e LQOF-G35-Br, para isto foram utilizadas técnicas de RMN e DRX. A molécula LQOF-G35 (monobromada), que apresenta conformação Z, foi bromada e obteve-se o composto LQOF-G35-Br. Este produto teve a inserção de dois átomos de bromo, ou seja, tribromado e, suas análises demonstraram que houve a mudança de conformação para E.

Leishmaniasis are a class of neglected diseases that primarily affect tropical and underdeveloped regions. They are parasitic diseases that manifest in different forms depending on the parasite. The first signs of the disease are old, as is the treatment, which presents serious problems related to high toxicity, low efficacy and high resistance of the various strains. This makes the search for new drugs an urgent need, considering the high rates of infectivity in the world, especially in Latin America and Africa. Among the various studies seeking new treatments, compounds with a guanidine nucleus are presented, which have shown potency and efficacy, as well as low toxicity to the host. The current work presents the synthesis and characterization of trisubstituted guanidines, as well as their biological evaluation against Leishmania amazonensis, Leishmania mexicana and Leishmania Viannia braziliensis. Initially, a biological evaluation of the antileishmanial activity and the effects of the innate immune response of the molecules LQOF-G1, G2, G6, G7, G32, G35 and G36 against L. (V.) braziliensis was performed. The obtained data confirmed the biological potential of these compounds, highlighting their ability to reduce parasite viability, increase the host’s Th1 response, and their selectivity index. The molecule LQOF-G2, for example, showed an IC50-PRO of 5.4 μmol/L, CC50 of 163.8 μmol/L, and when tested against amastigotes, it showed EC50 values of 5.0 and 4.2 μmol/L for axenic and intramacrophage amastigotes, respectively. Additionally, this compound reached an IS value of 38.9 in intramacrophage amastigotes, being much more selective than current treatments. Knowing the promising results, mainly for LQOF-G2, we sought to couple this molecule with peptides, seeking to further increase its efficacy. GVL-1 was designed to perform coupling with peptides, thus the bioconjugates GVL-1-TSHa and GVL-1-p-Bt were studied against L. amazonensis and mexicana. The results obtained showed that the bioconjugates have a higher activity than the isolated compound, reaching IC50AMA values of 0.33 μM. In addition to the biological studies, to better understand the structures of the trisubstituted guandines and knowing the excellent results of the brominated guanidines, a conformational study of the brominated guanidines LQOF-G35 and LQOF-G35-Br was carried out, for this purpose NMR and XRD techniques were used. The molecule LQOF-G35 (monobrominated), which presents conformation Z, was brominated and the compound LQOF-G35-Br was obtained. This product had the insertion of two bromine atoms, that is, tribrominated, and its analyses demonstrated that there was a conformational change to E.