Leishmanioses e derivados de furoxano e benzofuroxano: atividade biológica in vitro e in vivo e potenciais mecanismos de ação - Almeida, Letícia de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
As leishmanioses são doenças causadas pelo protozoário parasito do gênero Leishmania e transmitidas pela picada do insetor vetor, o flebotomíneo. As leishmanioses apresentam diferentes manifestações clínicas, sendo elas leishmaniose cutânea, mucocutânea, cutânea difusa e visceral. Os fármacos atualmente disponíveis para o tratamento das leishmanioses apresentam diversos efeitos colaterais, além de problemas associados às vias de administração e surgimento de cepas resistentes. Os furoxanos e benzofuroxanos são compostos heterocíclicos contendo a função N-óxido com múltiplas atividades, incluindo anti-T. cruzi e anti-Leishmania. Neste trabalho, uma série de derivados de furoxano (compostos 3, 4a-b, 13a-b, e 14a-f) e benzofuroxano (7 e 8a-c) foram avaliados em ensaios in vitro frente as espécies L. (L.) amazonensis, L. (L.) mexicana e L. (L.) infantum. Os compostos foram também avaliados quanto à citotoxicidade em macrófagos murinos e quanto à sua capacidade de produção de óxido nítrico in vitro e em macrófagos infectados com o parasito. A atividade leishmanicida (EC50) dos derivados em estudo variou de 2,0 a 96,0 µM, enquanto que a citotoxicidade de 5,0 a 250,0 µM. A molécula doadora de óxido nítrico 14e revelou ser a mais promissora dentre os derivados analisados, exibindo ação pH-dependente. Adicionalmente, o derivado 14e mostrou ser capaz de inibir a enzima cisteíno protease de Leishmania, importante fator de virulência deste parasito. Estes ensaios mostraram que 14e inibe a isoforma recombinante de cisteíno protease B 2.8 (IC50 = 1,0 µM), com possível envolvimento da cisteíno protease A no mecanismo de ação desse derivado, como revelado em ensaios realizados com linhagens nocautes de L. (L.) mexicana para os genes codificadores destas enzimas. Estudos de biologia celular realizados indicaram ainda possível interação do 14e com outros alvos de ação, como alterações na homeostase do cálcio. Nos estudos in vivo realizados com hamsters infectados com L. (L.) infantum constatou-se que o tratamento com uma dose de 3,0 mg/Kg/dia do 14e levou a uma redução significativa da carga parasitária no baço (49,9%) e no fígado (54,2%) também não se verificou efeitos tóxicos pelas análises bioquímicas e histopatológicas conduzidas. Desta forma, este trabalho indica o derivado furoxano 14e como uma molécula promissora para o desenvolvimento de um agente leishmanicida.

Leishmaniases are diseases caused by the protozoan parasite of Leishmania genus and transmitted by the bite of insect vetor, phlebotomine. Leishmaniases present different clinical manifestations, including cutaneous, mucocutaneous, diffuse cutaneous and visceral leishmaniasis. The currently available drugs for leishmaniasis treatment show several side effects, besides problems associated with the administration routes and the emergence of resistant strains. Furoxan and benzofuroxan are heterocyclic compounds containing the N-oxide function showing several activities, including anti-T. cruzi and antiLeishmania. In this work, a series of furoxan (compounds 3, 4a-b, 13a-b, and 14a-f) and benzofuroxan (7 and 8a-c) derivatives were tested against the species L. (L.) amazonensis, L. (L.) mexicana e L. (L.) infantum. The compounds were also evaluated for cytotoxicity against murine macrophages and as to its ability to produce nitric oxide in vitro and in macrophages infected with the parasite. The antileishmanial activity (EC50) of the derivatives studied ranged from 2.0 to 96.0 μM, whereas the cytotoxicity of 5.0 to 250.0 μM. The nitric oxide donor molecule 14e revealed to be the most promising of the analyzed derivatives, exhibiting a pH-dependent action. Futhermore, the derivative 14e was shown to be capable of inhibiting the cysteine protease enzyme of Leishmania, an important virulence factor of this parasite. These assays showed that 14e inhibits the cysteine protease B 2.8 recombinant isoform (IC50 = 1.0 μM), with possible involvement of the cysteine protease A in the mechanism of action of this derivative, as revealed in tests performed with knockouts L. (L.) mexicana mutants for the genes encoding these enzymes. Cell biology studies have also indicated possible interaction of 14e with other action targets, such as changes in calcium homeostasis. In the in vivo studies using L. infantum-infected hamsters it was found that the treatment with a dose of 3.0 mg/Kg/day of 14e led to a meaningful reduction of parasite load in spleen (49.9%) and liver (54.2%), moreover no toxic effects were detected by the biochemical and histopathological analyzes conducted. Thus, this work indicates the furoxan derivative 14e as a promising molecule for the development of an antileishmanial agent.
Leishmaniasis and furoxan and benzofuroxan derivatives: in vitro and in vivo biological activity and potential mechanism of action
Keywords: Leishmania; Atividade leishmanicida in vitro e in vivo; Furoxanos; Benzofuroxanos; Cisteíno proteases; Homeostase de cálcio