Planejamento Estrutural, Síntese e Avaliação das Propriedades Tripanocidas de Novas ARIL-TIOSSEMICARBAZONAS

FACEPEA doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, constitui-se um dos maiores problemas de saúde pública em países do cone sul das Américas, pela sua vasta distribuição, altos índices de prevalência e gravidade de evolução. Embora o nifurtimox ainda seja utilizado em alguns países, o único fármaco atualmente disponível para a quimioterapia anti-Chagásica no Brasil é o benznidazol. No entanto, é ineficaz frente ao estágio crônico da doença e seu uso está associado à incidência de efeitos colaterais graves, o que torna imprescindível a busca por novos fármacos anti-T. cruzi. Para o desenvolvimento de um tratamento farmacológico apropriado, é necessária a descoberta de novos alvos terapêuticos no parasito, entre os quais se destaca a cruzaína, uma cisteína protease essencial à sua sobrevivência. As tiossemicarbazonas constituem uma classe de compostos bastante examinada devido a sua versatilidade química e ampla gama de atividades farmacológicas, com destaque para sua potencial atividade inibitória frente à enzima cruzaína. Com base nisso, foi planejada a síntese de uma série de 32 inéditas aril-tiossemicarbazonas (38a-l; 39a-t) através da o–alquilação de fenóis com 2-haloacetofenonas em meio básico, seguida pela condensação entre as acetofenonas e tiossemicarbazidas em meio ácido. A elucidação estrutural foi realizada por RMN 1H, RMN 13C, IV; a pureza foi determinada por análise elementar e a estrutura cristalográfica caracterizada pela difração de raios-X. A avaliação antiparasitária foi determinada frente às formas epimastigota, amastigota e tripomastigota do T. cruzi, ao passo que a citotoxicidade contra células hospedeiras foi avaliada em esplenócitos e fibroblastos. Ademais, analisou-se o processo de morte celular induzido pelos compostos, bem como a inibição causada por eles sobre a enzima cruzaína. A rota sintética empregada forneceu as aril-tiossemicarbazonas (38a-l; 39a-t) com rendimento e pureza aceitáveis. A análise de RMN indicou a presença de isômeros, de tal maneira que a estrutura cristalográfica obtida revelou a geometria e a configuração dos compostos obtidos. Já a avaliação da atividade antiparasitária, revelou que a maioria dos compostos exibiu atividade superior ao benznidazol contra as formas extracelulares do T. cruzi, com destaque para os compostos 39a e 39c, que mostraram atividade antiparasitária ampla e seletiva. O composto 39c, por sua vez, foi o mais seletivo contra as formas extracelulares do parasita e não apresentou citotoxicidade sobre esplenócitos de camundongo em altas concentrações. Por outro lado, estas aril-tiossemicarbazonas demonstraram, de um modo geral, baixa seletividade frente à forma amastigota do parasito. Além disso, 14 dos compostos testados inibiram a cruzaína com percentuais de inibição superiores a 70%, denotando que as alterações na conformação molecular e planaridade das tiossemicarbazonas aumentaram a afinidade pelo sítio de ligação da enzima. As tiossemicarbazonas 39i e 39n revelaram-se potentes inibidores, comparáveis ao composto de referência, K11777. Por último, foi observado que o tratamento baseado nestas tiossemicarbazonas causou morte celular de tripomastigotas por necrose. Enfim, o planejamento estrutural efetuado permitiu compreender aspectos químicos e relações estrutura-atividades de novas aril-tiossemicarbazonas. Consequentemente, isto resultou na triagem e identificação de inéditas aril-tiossemicarbazonas dotadas de atividade anti-T. cruzi de amplo espectro de ação, que afetam a ação da cruzaína e subsequentemente levam a morte celular por necrose.Chagas disease, caused by Trypanosoma cruzi, it constitutes one of the major public health problems in southern cone countries of the Americas for its wide distribution, high rates of prevalence and severity of evolution. Although nifurtimox is still used in some countries, the only drug currently available for anti-chagasic chemotherapy in Brazil is benznidazole. However, it is ineffective against the chronic stage of the disease and is associated with serious side effects, which makes it essential to search for new drugs anti-T. cruzi. For developing an appropriate drug treatment, the discovery of new therapeutic targets in the parasite is necessary, among which stands out the cruzain, a cysteine protease essential for their survival. The thiosemicarbazones are a class of compounds quite examined due to its chemical versatility and wide range of pharmacological activities, highlighting its potential inhibitory activity against the enzyme cruzain. Based on this, it was planned synthesis of a series of novel 32 aryl-thiosemicarbazones (38a-l, 39a-t) by o-alkylation of phenols with 2-haloacetofenonas in basic medium, followed by condensation between acetophenone and thiosemicarbazides in acidic medium. The structural elucidation was performed by 1H NMR, 13C NMR, IR; purity was determined by elemental analysis and the crystal structure characterized by X-ray diffraction. The evaluation antiparasitic was given front of the epimastigote, amastigote and trypomastigote forms of T. cruzi, while the cytotoxicity was evaluated against host cells in splenocytes and fibroblasts. Furthermore, it was examined whether the cell death induced by the compounds, as well as inhibition caused by them on the enzyme cruzain. The employed synthetic route provided the aryl thiosemicarbazones (38a-l, 39a-t) with acceptable yield and purity. NMR analysis indicated the presence of isomers, such that the crystal structure obtained showed the geometry and configuration of the compounds obtained. Since the evaluation of antiparasitic activity, revealed that most of the compounds exhibited superior activity to benznidazole against extracellular forms of T. cruzi, especially the compounds 39a and 39c, which showed broad and selective antiparasitic activity. Compound 39c, in turn, was the most selective against extracellular forms of the parasite and showed no cytotoxicity against mouse splenocytes in high concentrations. On the other hand, these aryl thiosemicarbazones shown, generally, low selectivity towards the amastigote form of the parasite. Furthermore, 14 of the tested compounds inhibited cruzain with inhibition percentage higher than 70%, indicating that the changes in molecular conformation and planarity of thiosemicarbazones increased affinity for the enzyme binding site. The thiosemicarbazones 39i and 39n have proved to be potent inhibitors comparable to the reference compound, K11777. Finally, it was observed that treatment based on these thiosemicarbazones caused cell death of trypomastigotes by a necrotic pathway. In the end, the structural planning made possible understand chemical aspects and structure-activity relationships of new aryl thiosemicarbazones. Consequently, this resulted in the screening and identification of inedited aryl thiosemicarbazones endowed with antiparasitic activity of broad spectrum of action, affecting the action of cruzain and subsequently leading to cell death by necrosis