Estudos de relação estrutura e caracterização da atividade antiplasmodial de derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos como candidatos a compostos líderes para a Malária
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-19032025-082448/ |
Resumo: | A malária é uma doença parasitária endêmica em aproximadamente 83 países, atingindo principalmente o continente africano. Em 2023, foram registrados aproximadamente 263 milhões de casos e 597 mil mortes. O crescente surgimento de parasitos resistentes aos antimaláricos convencionais, como a artemisinina e seus derivados, destaca a urgência na descoberta de novos alvos moleculares e fármacos antimaláricos. Derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos apresentam atividade antiparasitária contra leishmaniose e doença de Chagas, contudo, a atividade antiplasmodial dessa série ainda é pouco conhecida. Com o objetivo de identificar novos compostos como candidatos a antimalárico, esta pesquisa investigou a relação estrutura-atividade de derivados nitrofurânicos (série O) e nitrotiofênicos (série S) associados ao 1,2,4-oxadiazol. Avaliamos a eficácia de 62 compostos, sendo 31 da série O e 31 da série S, em cepa de Plasmodium falciparum (3D7) sensível à cloroquina e citotoxicidade em células HepG2. Os compostos mais potentes (IC503D7 < 10 μM) e seletivos (SI > 10) foram selecionados para uma série de ensaios adicionais para caracterização do perfil antiplasmodial, incluindo determinação do tempo de ação, atividade inibitória contra cepas resistentes (e.g., K1, Dd2, 3D7R_MMV848, Dd2R_DSM265, TM90C6B) e isolados clínicos adaptados a laboratório, e estudos de combinação com artesunato. Dentre os compostos avaliados, 16 derivados nitrofurânicos e 22 derivados nitrotiofênicos apresentaram atividade antiplasmodial promissora (IC503D7 < 10 μM). Entre estes, 8 compostos foram bem tolerados nos ensaios de citotoxicidade em células HepG2 e exibiram seletividade para P. falciparum (SI > 10), sendo 2 da série de O e 6 da série S. Os compostos O29 e S42 foram selecionados como representantes de suas respectivas subséries, devido as suas altas potências inibitórias e seletividade aos parasitos. Ambos se mostraram inibidores de ação não rápida e inibiram a recuperação dos parasitas expostos a partir de 48 h. Os derivados não demonstraram resistência cruzada quando testados contra cepas resistentes aos antimaláricos convencionais e isolados clínicos adaptados para laboratório. Quando combinados com artesunato, O29 apresentou perfil antagônico enquanto S42 mostrou perfil aditivo. Os resultados obtidos com os compostos O29 e S42 sugerem que os derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos são promissores para o desenvolvimento de candidatos a compostos líderes no combate à malária. |
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Estudos de relação estrutura e caracterização da atividade antiplasmodial de derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos como candidatos a compostos líderes para a MaláriaStructure-activity relationship studies and characterization of the antiplasmodial activity of nitrofuran and nitrothiophene derivatives as lead compound candidates for MalariaAntimalarialsAntimaláricosMalariaMaláriaPlasmodium falciparumPlasmodium falciparumA malária é uma doença parasitária endêmica em aproximadamente 83 países, atingindo principalmente o continente africano. Em 2023, foram registrados aproximadamente 263 milhões de casos e 597 mil mortes. O crescente surgimento de parasitos resistentes aos antimaláricos convencionais, como a artemisinina e seus derivados, destaca a urgência na descoberta de novos alvos moleculares e fármacos antimaláricos. Derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos apresentam atividade antiparasitária contra leishmaniose e doença de Chagas, contudo, a atividade antiplasmodial dessa série ainda é pouco conhecida. Com o objetivo de identificar novos compostos como candidatos a antimalárico, esta pesquisa investigou a relação estrutura-atividade de derivados nitrofurânicos (série O) e nitrotiofênicos (série S) associados ao 1,2,4-oxadiazol. Avaliamos a eficácia de 62 compostos, sendo 31 da série O e 31 da série S, em cepa de Plasmodium falciparum (3D7) sensível à cloroquina e citotoxicidade em células HepG2. Os compostos mais potentes (IC503D7 < 10 μM) e seletivos (SI > 10) foram selecionados para uma série de ensaios adicionais para caracterização do perfil antiplasmodial, incluindo determinação do tempo de ação, atividade inibitória contra cepas resistentes (e.g., K1, Dd2, 3D7R_MMV848, Dd2R_DSM265, TM90C6B) e isolados clínicos adaptados a laboratório, e estudos de combinação com artesunato. Dentre os compostos avaliados, 16 derivados nitrofurânicos e 22 derivados nitrotiofênicos apresentaram atividade antiplasmodial promissora (IC503D7 < 10 μM). Entre estes, 8 compostos foram bem tolerados nos ensaios de citotoxicidade em células HepG2 e exibiram seletividade para P. falciparum (SI > 10), sendo 2 da série de O e 6 da série S. Os compostos O29 e S42 foram selecionados como representantes de suas respectivas subséries, devido as suas altas potências inibitórias e seletividade aos parasitos. Ambos se mostraram inibidores de ação não rápida e inibiram a recuperação dos parasitas expostos a partir de 48 h. Os derivados não demonstraram resistência cruzada quando testados contra cepas resistentes aos antimaláricos convencionais e isolados clínicos adaptados para laboratório. Quando combinados com artesunato, O29 apresentou perfil antagônico enquanto S42 mostrou perfil aditivo. Os resultados obtidos com os compostos O29 e S42 sugerem que os derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos são promissores para o desenvolvimento de candidatos a compostos líderes no combate à malária.Malaria is a parasitic disease endemic to approximately 83 countries, predominantly affecting the African continent. In 2023, an estimated 263 million cases and 597,000 deaths were reported. The rising emergence of parasites resistant to conventional antimalarials, such as artemisinin and its derivatives, underscores the urgent need for the discovery of new molecular targets and antimalarial drugs. Nitrofuran and nitrothiophene derivatives exhibit antiparasitic activity against leishmaniasis and Chagas disease; however, the antiplasmodial activity of this series remains underexplored. This research aimed to identify new compounds as antimalarial candidates by investigating the structure-activity relationship of nitrofuran (series O) and nitrothiophene (series S) derivatives associated with 1,2,4-oxadiazole. A total of 62 compounds were evaluated, 31 from series O and 31 from series S, against a chloroquine-sensitive strain of Plasmodium falciparum (3D7) and for cytotoxicity in HepG2 cells. The most potent (IC503D7 < 10 μM) and selective (SI > 10) compounds were selected for further assays to characterize their antiplasmodial profile, including determination of the rate of action, inhibitory activity against resistant strains (e.g., K1, Dd2, 3D7R_MMV848, Dd2R_DSM265, TM90C6B), clinical isolates adapted to laboratory, and combination studies with artesunate. Among the evaluated compounds, 16 nitrofuran derivatives and 22 nitrothiophene derivatives exhibited promising antiplasmodial activity (IC503D7 < 10 μM). Of these, 8 compounds demonstrated good tolerance in HepG2 cytotoxicity assays and selectivity for P. falciparum (SI > 10), including 2 from series O and 6 from series S. The compounds O29 and S42 were selected as representatives of their respective subseries due to their high inhibitory potency and selectivity against the parasites. Both were identified as non-rapid inhibitors and prevented the recovery of exposed parasites from 48 hours onward. The derivatives did not exhibit cross-resistance when tested against strains resistant to conventional antimalarials and laboratory-adapted clinical isolates. When combined with artesunate, O29 displayed an antagonistic profile, whereas S42 exhibited an additive profile.The results obtained for compounds O29 and S42 suggest that nitrofuran and nitrothiophene derivatives are promising candidates for the development of lead compounds to combat malaria.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGuido, Rafael Victório CarvalhoMaluf, Sarah El ChamyRigo, Camila Fonseca Silva2025-02-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-19032025-082448/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-03-19T19:06:02Zoai:teses.usp.br:tde-19032025-082448Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-03-19T19:06:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A malária é uma doença parasitária endêmica em aproximadamente 83 países, atingindo principalmente o continente africano. Em 2023, foram registrados aproximadamente 263 milhões de casos e 597 mil mortes. O crescente surgimento de parasitos resistentes aos antimaláricos convencionais, como a artemisinina e seus derivados, destaca a urgência na descoberta de novos alvos moleculares e fármacos antimaláricos. Derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos apresentam atividade antiparasitária contra leishmaniose e doença de Chagas, contudo, a atividade antiplasmodial dessa série ainda é pouco conhecida. Com o objetivo de identificar novos compostos como candidatos a antimalárico, esta pesquisa investigou a relação estrutura-atividade de derivados nitrofurânicos (série O) e nitrotiofênicos (série S) associados ao 1,2,4-oxadiazol. Avaliamos a eficácia de 62 compostos, sendo 31 da série O e 31 da série S, em cepa de Plasmodium falciparum (3D7) sensível à cloroquina e citotoxicidade em células HepG2. Os compostos mais potentes (IC503D7 < 10 μM) e seletivos (SI > 10) foram selecionados para uma série de ensaios adicionais para caracterização do perfil antiplasmodial, incluindo determinação do tempo de ação, atividade inibitória contra cepas resistentes (e.g., K1, Dd2, 3D7R_MMV848, Dd2R_DSM265, TM90C6B) e isolados clínicos adaptados a laboratório, e estudos de combinação com artesunato. Dentre os compostos avaliados, 16 derivados nitrofurânicos e 22 derivados nitrotiofênicos apresentaram atividade antiplasmodial promissora (IC503D7 < 10 μM). Entre estes, 8 compostos foram bem tolerados nos ensaios de citotoxicidade em células HepG2 e exibiram seletividade para P. falciparum (SI > 10), sendo 2 da série de O e 6 da série S. Os compostos O29 e S42 foram selecionados como representantes de suas respectivas subséries, devido as suas altas potências inibitórias e seletividade aos parasitos. Ambos se mostraram inibidores de ação não rápida e inibiram a recuperação dos parasitas expostos a partir de 48 h. Os derivados não demonstraram resistência cruzada quando testados contra cepas resistentes aos antimaláricos convencionais e isolados clínicos adaptados para laboratório. Quando combinados com artesunato, O29 apresentou perfil antagônico enquanto S42 mostrou perfil aditivo. Os resultados obtidos com os compostos O29 e S42 sugerem que os derivados nitrofurânicos e nitrotiofênicos são promissores para o desenvolvimento de candidatos a compostos líderes no combate à malária. |
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