Atividade in vitro de derivados de 4-amino-7-cloroquinolina em Leishmania sp e possíveis mecanismos de morte do parasito

Leishmaniasis is an infectious but non-contagious disease caused by protozoa of the genus Leishmania. The drugs currently used for the treatment of leishmaniasis present numerous problems, such as high toxicity, are expensive, and show low efficacy in endemic areas due to the observed resistance of several species of the parasite. Given quinolines derivatives as a class of promising molecules for the treatment of leishmaniasis, this work aimed to analyze the antileishmanial effect of new 4-amino-7-chloroquinoline derivatives and the toxicity in mouse peritoneal macrophages. The objective of this study was also to evaluate the mode of action of the most effective compound. Among the three evaluated compounds, generically denominated quinoline derivatives (DQ), the most promising compound was DQ3 (IC50 of 43.25 and 39.19 μM for L. amazonensis and L. braziliensis promastigotes, respectively, CC50 of 226.79 μM, and IC50 of 5.62 and 5.48 for amastigotes of L. amazonensis PH8 and GFP, respectively), being then chosen for the studies of the possible mechanisms of cell death. Promastigotes of L. amazonensis were treated with the compound DQ3 and later the cells were analyzed for several morphological, ultrastructural and biochemical parameters. Treatment of the promastigotes with the DQ3 compound induced reduction of the mitochondrial membrane potential observed by the JC-1 and rhodamine-123 markers, mitochondrial swelling observed by MET and increased ROS production (H2DCDFA labeling), suggesting that the compound has the mitochondria as an important target. In addition, it induced phosphatidylserine externalization (annexin V labeling), increase in cell population in the sub G0/G1 phase, induction of apoptotic nucleus and morphological changes (rounded bodies and reduction of cell volume). These data suggest that the compound may induce apoptosis-like in L. amazonensis. The hypothesis of death due to necrosis and autophagy was discarded, since the plasma membrane remained intact and the formation of autophagic vacuoles was not observed by MDC labeling. The treatment of macrophages infected with L. amazonensis induced an increase in the production of ROS, but the same was not observed in uninfected macrophages, suggesting oxidative stress as a mode of action of this compound. Also, the treatment induced morphological changes in intracellular amastigotes. The results obtained, in vitro, show that the compound DQ3 presents potential to be an antileishmanial agent, stimulating the continuity of the research in the in vivo model.As leishmanioses são doenças infecciosas, porém não contagiosas, causadas por protozoários do gênero Leishmania. Os fármacos atualmente empregados para o tratamento das leishmanioses apresentam inúmeros problemas, como alta toxicidade, são dispendiosos, além de mostrarem baixa eficácia em áreas endêmicas devido à resistência observada de várias espécies do parasito. Visto derivados de quinolinas apresentarem como uma classe de moléculas promissoras para o tratamento das leishmanioses, este trabalho teve como objetivo analisar o efeito antileishmanial de novos derivados 4-amino-7-cloroquinolina e a toxicidade em macrófagos peritoneais de camundongos. Objetivou-se também avaliar o modo de ação do composto mais efetivo. Dentre os três compostos avaliados, genericamente denominados de derivados de quinolina (DQ), o composto mais promissor foi o DQ3 (CI50 de 43,25 e 39,19 μM para promastigotas de L. amazonensis e L. braziliensis, respectivamente; CC50 de 226,79 μM; e CI50 de 5,62 e 5,48 para amastigotas de L. amazonensis PH8 e GFP, respectivamente), sendo então o escolhido para os estudos dos possíveis mecanismos de morte celular. Promastigotas de L. amazonensis foram tratados com o composto DQ3 e posteriormente as células foram analisadas quanto a vários parâmetros morfológicos, ultraestruturais e bioquímicos. O tratamento dos promastigotas com o composto DQ3 induziu redução do potencial de membrana mitocondrial, observado pelas marcações com JC-1 e rodamina 123, inchaço mitocondrial observado pela MET e aumento da produção de ROS (marcação com H2DCDFA), sugerindo que o composto tem a mitocôndria como um alvo importante. Além disso, induziu externalização de fosfatidilserina (marcação com anexina V), aumento na população de células na fase sub G0/G1, indução de núcleo apoptótico e alterações morfológicas (corpos arredondados e redução do volume celular). Esses dados sugerem que o composto possa induzir apoptose-like em L. amazonensis. Descartou-se a hipótese de morte por necrose e autofagia, visto que a membrana plasmática se manteve íntegra e não foi observado, pela marcação com MDC, a formação de vacúolos autofágicos. O tratamento dos macrófagos infectados com L. amazonensis induziu aumento na produção de ROS, entretanto o mesmo não foi observado em macrófagos não infectados, sugerindo o estresse oxidativo como um modo de ação deste composto. Também, o tratamento induziu alterações morfológicas nos amastigotas intracelulares. Os resultados obtidos, in vitro, mostram que o composto DQ3 apresenta potencial para ser um agente antileishmanial, estimulando a continuidade da pesquisa no modelo in vivo