Síntese, avaliação da atividade antimicrobiana e investigação do mecanismo de ação de novos derivados 5-nitrotiofeno tiossemicarbazonas

CAPESAtualmente a evolução de infecções bacterianas e fúngicas resistentes a drogas é um grande desafio mundial. O desenvolvimento de resistência associada ao uso excessivo de medicamentos antimicrobianos disponíveis tem limitado sua eficiência. A resistência antimicrobiana é prejudicial à humanidade, porque a maioria dos microrganismos infecciosos reconhece o mecanismo da ação da droga e desenvolve tolerância a mesma. As drogas utilizadas contra essas infecções são por vezes tóxicas, e por isso, o presente trabalho buscou a síntese de doze derivados 2-(5-nitro-tiofeno)-tiossemicarbazônicos substituídos (série LNN) como potenciais agentes antimicrobianos, bem como avaliar os possíveis mecanismos de ação desses compostos através do teste com ergosterol exógeno, sorbitol, proteção antioxidante, interação com a glutationa reduzida (GSH) e análise ultraestrutural. A síntese foi realizada em duas etapas reagindo-se hidrazina com isotiocianatos formando semicarbazidas que foram reagidas com 5-nitro-tiofeno-2-carboxaldeido para originar os compostos finais. Os compostos foram obtidos em rendimentos satisfatórios (50-94%), e tiveram suas estruturas elucidadas por ressonância magnética nuclear, infravermelho e espectrometria de massas. Os testes de sensibilidade antimicrobianos, ergosterol, sorbitol, proteção antioxidante e interação com GSH foram realizados pelo método de microdiluição em caldo segundo as diretrizes do CLSI/2002 norma M27-A2, CLSI, 2016/M100-S26 e CLSI, 2015/M07-A10. Os resultados mostraram que as cepas foram mais sensíveis para o composto LNN-10 em Candida parapsilosis URM 7048 (2,0 μg/mL) e Cryptococcus neoformans URM 6898 (0,06 μg/mL) respectivamente, com valores de atividade inferiores às concentrações tóxicas. Já a molécula LNN-09 apresentou CBM < 3.9 para Bacillus cereus. O teste do sorbitol e do ergosterol foram negativos indicando que os compostos não interferem diretamente nessas vias metabólicas. No entanto, o teste voltado para a avaliação de indução de estresse oxidativo (Teste de Proteção com Ácido Ascórbico) foi positivo e o de interação com a glutationa reduzida (GSH) também indicando um mecanismo de ação voltado a produção de ROS pelo bloqueio de GSH. Esses resultados indicam que derivados 2-(5-nitro-tiofeno)-tiossemicarbazônicos são potenciais agentes antifúngicos, podendo no futuro ser utilizados como alternativas terapêuticas para controle de doenças fúngicas.Currently the evolution of bacterial and fungal infections resistant to drugs is a great challenge worldwide. The development of resistance associated with the overuse of available antimicrobial drugs has limited its efficiency. Antimicrobial resistance is harmful to mankind, because most infectious microorganisms understand the mechanism of action of the drug and develops tolerance to it. The drugs used against these infections are sometimes toxic, and therefore the present work sought the synthesis of twelve substituted 2-(5-nitro-thiophene)thiosemicarbazonic derivatives (series LNN) as potential antimicrobial agentes, as well as evaluate the possible mechanisms of action of these compounds through exogenous ergosterol, sorbitol, antioxidant protection, interaction with reduced glutathione (GSH) and ultrastructural analysis. Synthesis was performed in two steps by reaction between hydrazine with isothiocyanates forming semicarbazides which were reacted with 5-nitro-thiophene-2-carboxaldehyde affording the target compounds. The compounds were obtained in satisfactory yields (50-94%), and had their structures confirmed by nuclear magnetic ressonance, infrared and mass espectrometry. Antimicrobial susceptibility tests, ergosterol, sorbitol, antioxidant protection and interaction with GSH were carried out using the broth microdilution method according to the CLSI/2002 standard M27-A2, CLSI, 2016/M100-S26 and CLSI, 2015/M07- A10. The results showed that the strains were more sensitive to the LNN-10 compounds in Candida parapsilosis URM 7048 (2.0 μg/mL) and Cryptococcus neoformans URM 6898 (0.06 μg/mL) respectively, with activity values smaller than the toxic concentrations. The LNN-09 molecule presented CBM < 3.9 for Bacillus cereus. The sorbitol and ergosterol test were negative indicating that the compounds do not directly interfere in these metabolic pathways. However, the test aimed at the evaluation of oxidative stress induction (Ascorbic Acid Protection Test) was positive and that of interaction with reduced glutathione (GSH) also indicating a mechanism of action aimed at the production of ROS by the blockade of GSH. These results sugest that 2-(5-nitro-thiopheno)-thiossemicarbazonic derivatives are potential antifungal agents, and can be used in the future as alternative for the threatment of micoses