Estudo do potencial terapêutico do (E)-1-(BENZO [D] [1,3] DIOXOLS-IL)-3-(3-BROMO-4-ETOXI-5-MET OXIFENIL) PROP-2-EN-1-ONA frente a Leishmania braziliensis: produção de ROS, interação molecular e efeito potencializador da forma nanoparticulada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Linhares, Gleice Rayanne da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Farmacologia
Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37087
Resumo: Leishmaniasis is characterized as a neglected tropical disease that represents a major public health problem. In Brazil, Leishmania braziliensis is the main species causing the mucocutaneous form of the disease. The available therapeutic arsenal has important limitations, such as high toxicity, parasite resistance and prolonged therapeutic regimens. Faced with these challenges, chalcones emerge as promising candidates due to their low toxicity in mammalian cells and modulation of oxidative pathways of the parasite. In this context, the objective of the present study was to investigate through in silico and in vitro tests the leishmanicidal potential of four novel synthetic chalcones against L. braziliensis, the influence of FERAI on the production of reactive oxygen species (ROS), intermolecular interactions with possible enzymatic targets and a probable potentiation of the effects with the encapsulated form of FERAI. For this purpose, the computational tools PASS filter, MolPredictX, Molegro Virtual Docker (MVD) 6.0 and GROMACS were used for in silico tests. The antileishmanial activity evaluations, cytotoxicity assays and determination of ROS modulation were performed through in vitro tests. The characterization of the nanoparticles was performed by Zetasizer Lab. The prediction studies indicated a probable activity of the four chalcones against L. braziliensis. In the in vitro study, FERAI showed potent leishmanicidal activity for both L. braziliensis promastigotes and amastigotes, with low cytotoxicity (CC50 > 50 μM), significantly reducing infection in murine macrophages. ROS assays revealed an increase in ROS levels in a concentration-dependent manner, indicating the induction of a redox imbalance as one of the mechanisms of action. Molecular docking studies identified trypanothione reductase (TryR) and dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) as potential targets. FERAI-NANO demonstrated low cytotoxicity (CC50 > 50 μM) and an antileishmanial activity approximately 1.15 times higher in L. braziliensis promastigotes (EC50 of 12.25 ± 0.12 μM) when compared to free FERAI (EC50 of 14.08 ± 0.5 μM). Furthermore, FERAI- NANO prevents both infection and the number of amastigotes in infected murine macrophages. It is concluded that FERAI represents a promising candidate as a new antileishmanial drug, combining selectivity, multifactorial mechanism of action and potential for optimization by nanoencapsulation.
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In this context, the objective of the present study was to investigate through in silico and in vitro tests the leishmanicidal potential of four novel synthetic chalcones against L. braziliensis, the influence of FERAI on the production of reactive oxygen species (ROS), intermolecular interactions with possible enzymatic targets and a probable potentiation of the effects with the encapsulated form of FERAI. For this purpose, the computational tools PASS filter, MolPredictX, Molegro Virtual Docker (MVD) 6.0 and GROMACS were used for in silico tests. The antileishmanial activity evaluations, cytotoxicity assays and determination of ROS modulation were performed through in vitro tests. The characterization of the nanoparticles was performed by Zetasizer Lab. The prediction studies indicated a probable activity of the four chalcones against L. braziliensis. In the in vitro study, FERAI showed potent leishmanicidal activity for both L. braziliensis promastigotes and amastigotes, with low cytotoxicity (CC50 > 50 μM), significantly reducing infection in murine macrophages. ROS assays revealed an increase in ROS levels in a concentration-dependent manner, indicating the induction of a redox imbalance as one of the mechanisms of action. Molecular docking studies identified trypanothione reductase (TryR) and dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) as potential targets. FERAI-NANO demonstrated low cytotoxicity (CC50 > 50 μM) and an antileishmanial activity approximately 1.15 times higher in L. braziliensis promastigotes (EC50 of 12.25 ± 0.12 μM) when compared to free FERAI (EC50 of 14.08 ± 0.5 μM). Furthermore, FERAI- NANO prevents both infection and the number of amastigotes in infected murine macrophages. It is concluded that FERAI represents a promising candidate as a new antileishmanial drug, combining selectivity, multifactorial mechanism of action and potential for optimization by nanoencapsulation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA leishmaniose se caracteriza como uma doença tropical negligenciada que representa um importante problema de saúde pública. No Brasil, Leishmania braziliensis é a principal espécie causadora da forma mucocutânea da doença. O arsenal terapêutico disponível apresenta importantes limitações, como elevada toxicidade, resistência parasitária e esquemas terapêuticos prolongados. Diante desses desafios, as chalconas emergem como candidatas promissoras devido apresentarem baixa toxicidade em células de mamíferos e modularem vias oxidativas do parasito. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi investigar através de testes in silico e in vitro o potencial leishmanicida de quatro chalconas sintéticas inéditas frente a L. braziliensis, a influência de FERAI na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), interações intermoleculares com possíveis alvos enzimáticos e uma provável potencialização dos efeitos com a forma encapsulada de FERAI. Para tal, foram utilizadas as ferramentas computacionais PASS filter, MolPredictX, Molegro Virtual Docker (MVD) 6.0 e GROMACS para os testes in silico. As avaliações de atividade antileishmania, ensaios de citotoxicidade e determinação da modulação de ROS foram realizados por meio de testes in vitro. A caracterização das nanopartículas se deu por Zetasizer Lab. Os estudos de predição indicaram uma provável atividade das 4 chalconas contra L. braziliensis. No estudo in vitro, FERAI apresentou potente atividade leishmanicida tanto para promastigotas como amastigotas de L. braziliensis, com baixa citotoxicidade (CC50 > 50 μM), reduzindo significativamente a infecção em macrófagos murinos. Os ensaios de ROS revelaram aumento dos níveis de ROS de forma dependente de concentração, sugerindo a indução de um desequilíbrio redox como um dos mecanismos de ação. Os estudos de docking molecular identificaram a tripanotiona redutase (TryR) e a di-hidro-orotato desidrogenase (DHODH) como alvos potenciais. A FERAI-NANO demostrou possuir baixa citotoxicidade (CC50 > 50 μM) e uma atividade antileishmania cerca de 1,15 vezes superior em promastigotas de L. braziliensis (CE50 de 12,25 ± 0,12 μM) quando comparada com a FERAI livre (CE50 de 14,08 ± 0,5 μM). Além disso, FERAI-NANO reduziu tanto a infecção como o número de amastigotas em macrófagos murinos infectados. Conclui-se, então, que FERAI representa um candidato promissor como nova droga antileishmania, combinando seletividade, mecanismo de ação multifatorial e potencial de otimização por nanoencapsulação.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFarmacologiaPrograma de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos BioativosUFPBGuerra, Felipe Queiroga Sarmentohttp://lattes.cnpq.br/4997951182162954Magalhães, Hemerson Jury FerreiralLinhares, Gleice Rayanne da Silva2025-12-23T16:55:35Z2025-07-032025-12-23T16:55:35Z2025-06-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37087porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-12-24T06:14:09Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/37087Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-12-24T06:14:09Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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description Leishmaniasis is characterized as a neglected tropical disease that represents a major public health problem. In Brazil, Leishmania braziliensis is the main species causing the mucocutaneous form of the disease. The available therapeutic arsenal has important limitations, such as high toxicity, parasite resistance and prolonged therapeutic regimens. Faced with these challenges, chalcones emerge as promising candidates due to their low toxicity in mammalian cells and modulation of oxidative pathways of the parasite. In this context, the objective of the present study was to investigate through in silico and in vitro tests the leishmanicidal potential of four novel synthetic chalcones against L. braziliensis, the influence of FERAI on the production of reactive oxygen species (ROS), intermolecular interactions with possible enzymatic targets and a probable potentiation of the effects with the encapsulated form of FERAI. For this purpose, the computational tools PASS filter, MolPredictX, Molegro Virtual Docker (MVD) 6.0 and GROMACS were used for in silico tests. The antileishmanial activity evaluations, cytotoxicity assays and determination of ROS modulation were performed through in vitro tests. The characterization of the nanoparticles was performed by Zetasizer Lab. The prediction studies indicated a probable activity of the four chalcones against L. braziliensis. In the in vitro study, FERAI showed potent leishmanicidal activity for both L. braziliensis promastigotes and amastigotes, with low cytotoxicity (CC50 > 50 μM), significantly reducing infection in murine macrophages. ROS assays revealed an increase in ROS levels in a concentration-dependent manner, indicating the induction of a redox imbalance as one of the mechanisms of action. Molecular docking studies identified trypanothione reductase (TryR) and dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) as potential targets. FERAI-NANO demonstrated low cytotoxicity (CC50 > 50 μM) and an antileishmanial activity approximately 1.15 times higher in L. braziliensis promastigotes (EC50 of 12.25 ± 0.12 μM) when compared to free FERAI (EC50 of 14.08 ± 0.5 μM). Furthermore, FERAI- NANO prevents both infection and the number of amastigotes in infected murine macrophages. It is concluded that FERAI represents a promising candidate as a new antileishmanial drug, combining selectivity, multifactorial mechanism of action and potential for optimization by nanoencapsulation.
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