Avaliação in vitro da atividade leishmanicida, tripanocida de derivados de diaminas

Abstract

Este estudo teve por objetivo avaliar a atividade antiparasitária intracelular e a citotoxicidade de diaminas sintéticas em macrófagos murinos infectados com L. braziliensis, L. chagasi e T. cruzi. A perda do potencial de membrana mitocondrial (.m) de formas epimastigotas de T. cruzi, a indução de TNFa e óxido nítrico e a inibição da enzima tripanotiona redutase recombinante de L. braziliensis e T. cruzi foram utilizados para investigar possíveis mecanismos de ação dos compostos ativos. Dentre 17 diaminas estudadas, 13 inibiram a proliferação de formas promastigotas de L. braziliensis e 10 de epimastigotas de T. cruzi (CI50< 20µM). Destas, 12 foram ativas contra amastigotas intracelulares de L. braziliensis e L. chagasi (CI50 de 2,6 a 28,2 µM) e 6 foram ativas contra formas intracelulares de T. cruzi (CI50 de 1,6 a 23,6µM). A diamina DP23 foi a mais ativa contra L. braziliensis e L. chagasi (CI50 2,6 e 3,0 µM e IS de >100 e >115,4, respectivamente). A diamina DP24 foi a mais ativa contra T. cruzi (CI501,6 µM e IS>187,5). A CC50 para macrófagos variou de 149,5 a >300 µM. Diaminas cloridratadas foram mais citotóxicas que seus análogos não cloridratados. Quatro compostos (DP23Cl, DP25, RAG10 e RAG11) mostraram elevada citotoxicidade para macrófagos infectados em concentração >10 µM. A análise da estrutura e da lipofilicidade (logP) das diaminas mostrou que as estruturas com15 a 17 carbonos metilênicos foram mais ativas enquanto que, estruturas com mais de 19 carbonos não apresentaram nenhuma atividade antiparasitária. A melhor atividade leishmanicida foi observada para as diaminas com valor de logP = 5,36, sugerindo que a atividade não depende somente da distribuição de carbonos metilênicos na molécula mas também do logP ideal. Epimastigotas tratados com o composto DP24 na concentração de 6 e 12 µM mostraram despolarização da membrana mitocondrial e morte celular apartir de 6 horas de incubação de forma dose-dependente. O tratamento de células infectadas com os compostos ativos não induziu níveis significantes de produção de TNFa e NO. Com relação a inibição das enzimas tripanotiona redutase recombinante de L. braziliensis e T. cruzi, quatro compostos (DP23Cl, DP25, DP25Cl e RAG10) inibiram a atividade enzimática de LbTR entre 74,2 a 89,4% na concentração do 100 µM, enquanto que para a TcTR apenas o composto DP25Cl ocasionou inibição de 74,5% na concentração de 100 µM, sugerindo diferenças entre a tripanotiona destas duas espécies de tripanosomatídeos. As diaminas avaliadas no presente estudo apresentaram potente efeito in vitro contra formas intracelulares de Leishmania spp e T. cruzi e podem ser consideradas moléculas líder para o desenvolvimento de novos compostos contra Leishmania e T. cruzi.

This study aimed to evaluate the antiparasitic activity and cytotoxicity of synthetic diamines in murine macrophages infected with Leishmania braziliensis, L. chagasi and Trypanosoma cruzi. The loss of mitochondrial membrane potential (øm) of T. cruzi epimastigotes, the induction of TNFá nd nitric oxide and inhibition of the recombinant trypanothione reductase of L. braziliensis and T cruzi were used to investigate possible mechanisms of active compounds. Among 17 evaluated diamines, 13 inhibited the proliferation of L. braziliensis promastigotes and 10 inhibited T. cruzi epimastigotes (IC50<20 ìM). Of these, 12 were active against intracellular amastigotes of L. braziliensis and L. chagasi (IC50 of 2.6 to 28.2 ìM) and 6 were active against T. cruzi (IC50 = 1.6 to 23.6 ìM). The compound DP23 was the most active compound against both L. braziliensis and L. chagasi (IC50 = 2.6 and 3.0 ìM and SI>100 and >115.4) respectively. The compound DP24 was the most active against T. cruzi (IC50 = 1.6 ìM and SI > 187.5). The citotoxicity CC50 for macrophages ranged from 149.5 to > 300 ìM. Chlorinated diamines were more cytotoxic than their non-chlorinated analogs. Four compounds (DP23Cl, DP25, RAG10 and RAG11) showed high cytotoxicity for infected macrophages at a concentration > 10 ìM. The analysis of the structure and lipophilicity (logP) of the diamines showed that structures with 15 to 17 methylenic carbons were more active while structures with more than 19 carbons did not present any antiparasitic activity. The higher leishmanicidal activity was observed for the diamine DP23 with a value of logP = 5.36 and 13-NH-4 distribution of methylenic carbon suggesting that the activity does not depend solely on the distribution of methylenic carbon atoms in the molecule but also depends on ideal logP value. Epimastigotes treated with the compound DP24 at a concentration of 6 and 12 ìM demonstrated dose-dependent membrane depolarization and cell death starting at 6 hours of incubation. Treatment of cells infected with the active compounds did not induce significant levels of TNFá and NO production. Concerning the inhibition of the recombinant trypanothione reductase enzymes of L braziliensis and T. cruzi, four compounds (DP23Cl, DP25, DP25Cl and RAG10) inhibited the enzymatic activity of LbTR between 74.2 to 89.4% at a concentration of 100 ìM, whereas for TcTR, only the compound DP25Cl caused inhibition of 74.5% at the same concentration, suggesting differences between the trypanothione of these two species of trypanosomatids. The diamines evaluated in the study presented potent in vitro effect against intracellular forms of Leishmania spp and T. cruzi and therefore may be considered as leader molecules for developing new compounds against Leishmania and T. cruzi.