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TeseDireito Autoral
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Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
03 Saúde e Bem-EstarColeções
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USO DAS SIRTUÍNAS DO TRYPANOSOMA CRUZI COMO ALVOS MOLECULARES NO DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS PARA O TRATAMENTO DA DOENÇA DE CHAGAS.
Trypanosoma cruzi
Sirtuínas
Alvos farmacológicos
Desenvolvimento de fármacos
Trypanosoma cruzi
Sirtuins
Pharmacological target
Drug development
Bastos, Tanira Matutino | Data do documento:
2017
Autor(es)
Orientador
Membros da banca
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Resumo
INTRODUÇÃO: A doença de Chagas, causada pelo protozoário flagelado
Trypanosoma cruzi, afeta em torno de 6 a 7 milhões de pessoas mundialmente. O
benznidazol e o nifurtimox, medicamentos utilizados no tratamento da doença,
apresentam eficácia limitada, e estão associados com a presença de efeitos colaterais
graves. Portanto, torna-se necessária a identificação de novos alvos farmacológicos
para a seleção de moléculas com boa eficácia contra o parasito e baixa toxicidade.
Neste contexto, devido ao fato de atuarem em processos celulares vitais, as sirtuínas
têm atraído interesse como potenciais alvos farmacológicos para o tratamento de
diferentes doenças, incluindo a doença de Chagas. OBJETIVO: O objetivo deste
estudo foi caracterizar as sirtuínas de T. cruzi, TcSir2rp1 e TcSir2rp3, como alvos
farmacológicos para a identificação de novas drogas para o tratamento da doença de
Chagas. METODOLOGIA: As TcSir2rp1 e TcSir2rp3 recombinantes foram produzidas
utilizando sistema de expressão em bactérias e purificadas para posterior validação
da atividade biológica das enzimas e triagem de 48 moléculas sintéticas e isoladas de
produtos naturais. As moléculas que apresentaram atividade inibitória para as
enzimas foram investigadas para avaliar o potencial em inibir as formas tripomastigota
e amastigota do parasito, além da toxicidade em fibroblastos humanos. Além disso,
foi investigada a propriedade antiparasitária in vivo de outros compostos que, apesar
de não inibirem as sirtuínas do parasito, apresentaram atividade antiparasitária nos
ensaios de triagem em sistema de High Content Screening padronizado para atividade
tripanocida. RESULTADOS: As sirtuínas recombinantes produzidas apresentam
atividade de lisina desacetilase NAD+ dependente, sendo demonstrado, pela primeira
vez, a atividade biológica de TcSir2rp1 em ensaio funcional. Dentre os 48 compostos
que foram triados, 10 apresentaram atividade inibitória de sirtuínas do parasito, sendo
3 inibidores de TcSir2rp1 (compostos 14, 17 e 40), 5 deles inibidores de TcSir2rp3
(compostos 10, 12, 13, 33 e 35) e 2 inibidores de ambas as sirtuínas do parasito
(compostos 43 e 44). Foi verificada atividade antiparasitária de todos os compostos
selecionados no ensaio de triagem com as enzimas recombinantes. Porém, o ensaio
de toxicidade em fibroblasto humano indica que a atividade destes compostos não é
seletiva. Dentre os compostos que não inibiram as sirtuínas de T. cruzi, mas
apresentaram atividade antiparasitária potente e seletiva (compostos 45, 46, 47 e 48),
2 deles foram selecionados para o ensaio de atividade em camundongo (compostos
45 e 48) e apesar do tratamento in vivo causar a redução da parasitemia, os animais
vieram ao óbito, com sinais de toxicidade. CONCLUSÕES: Este trabalho reforça o
uso das sirtuínas do parasito como alvos farmacológicos, com a identificação de
diferentes compostos que podem ser otimizados através da química medicinal com o
intuito de identificar moléculas mais seletivas e potentes para serem usadas no
tratamento da doença de Chagas.
Resumo em Inglês
INTRODUCTION: Chagas disease, caused by protozoa parasite Trypanosoma cruzi,
affects around 6 to 7 million people worldwide. Nifurtimox and benznidazol, the drugs
used in the treatment of the disease, have limited efficacy and have been associated
with severe side effects. Thus, there is an urgent need to find new biotargets for the
identification of compounds with good efficacy against the parasite and low toxicity. In
this context, due to their biological function on vital cellular processes, sirtuins have
attracted interest as potential pharmacological targets for the treatment of different
diseases, including Chagas disease. OBJECTIVE: The objective of this study was to
characterize T. cruzi sirtuins, TcSir2rp1 and TcSir2rp3, as pharmacological targets for
the identification of new drugs for the treatment of Chagas disease. METHODOLOGY:
For this, recombinant TcSir2rp1 and TcSir2rp3 were produced, using expression
system in bactéria, and purified for subsequent validation of biological activity of
enzymes and screening of 48 synthetic molecules or isolated from natural products.
The molecules that presented inhibitory activity for enzymes were investigated to
assess the potential to inhibit the trypomastigote and amastigote forms of the parasite,
and the toxicity effect in human fibroblasts. In addition, we also investigated the
antiparasitic effects in vivo of other compounds which, although did not inhibit the
sirtuin activity, showed anti-T. cruzi activity when screened in vitro using the High
Content Screening System. RESULTS: The recombinant sirtuins produced presented
NAD + dependent lysine desacetilase activity, being the first time this is shown for
TcSir2rp1 in a functional test. Among the 48 compounds screened, 10 showed
inhibitory activity of T. cruzi sirtuins, being 3 TcSir2rp1 inhibitors (compounds 14, 17
and 40), 5 of them anti-TcSir2rp3 (compounds 10, 12, 13, 33 and 35) and 2 inhibitors
of both sirtuins of the parasite (compounds 43 and 44). Antiparasitic activity was found
in all compounds selected in screening assays with recombinant enzymes. However,
the toxicity test in human fibroblasts indicates that the activity of these compounds is
not selective. Among the compounds that did not inhibit the sirtuins of T. cruzi, but
showed potent and selective antiparasitic activity (compounds 45, 46, 47 and 48). Two
of them (compounds 45 and 48) were tested in vivo in T. cruzi-infected mice, and
although they caused a reduction of parasitemia, mortality was seen associated with
signs of drug toxicity. CONCLUSIONS: This study reinforces the use of the sirtuins of
the parasite as pharmacological targets, with the identification of different compounds
that can be optimized through the medicinal chemistry in order to identify more
selective and potent molecules to be used in the treatment of Chagas disease
Palavras-chave
Doença de ChagasTrypanosoma cruzi
Sirtuínas
Alvos farmacológicos
Desenvolvimento de fármacos
Palavras-chave em inglês
Chagas diseaseTrypanosoma cruzi
Sirtuins
Pharmacological target
Drug development
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