Efficacy of a series of alpha-pyrone derivatives against Leishmania (L. ) infantum and Trypanosoma cruzi

The neglected tropical diseases Chagas disease and leishmaniasis affect together more than 20 million people living mainly in developing countries. The mainstay of treatment is chemotherapy, however the drugs of choice, which include benznidazole and miltefosine, are toxic and have numerous side effects. Safe and effective therapies are urgently needed. Marine alpha-pyrones have been previously identified as scaffolds with potential antiprotozoan activities. In this work, using a phenotypic screen, twenty-seven examples of 3-substituted 4-hydroxy-6-methyl alpha-pyrones were synthesized and their antiparasitic efficacy evaluated against Leishmania (L.) infantum and Trypanosoma cruzi in order to evaluate structure-activity relationships within the series. The mechanism of action and the in vivo efficacy of the most selective compound against T. cruzi were evaluated using different techniques. In vitro data indicated that compounds 8, 15, 25, 26 and 28 presented IC50 values in the range between 13 and 54 µM against L. infantum intracellular amastigotes. Among them, hexanoyl substituted pyrone 8 was the most selective and potent, with a Selectivity Index (SI) > 14. Fifteen of the alpha-pyrones were effective against T. cruzi trypomastigotes, with 3-undecanoyl (11) and 3-tetradecanoyl (12) substituted pyrones being the most potent against trypomastigotes, with IC50 values of 1 and 2 µM, respectively, and SI higher than 70. Using flow cytometry and fluorescent-based assays, pyrone 12 was found to

As doenças tropicais negligenciadas A doença de Chagas e a leishmaniose afetam juntas mais de 20 milhões de pessoas que vivem principalmente nos países em desenvolvimento. O suporte principal do tratamento é a quimioterapia, no entanto, os medicamentos de escolha, que incluem benznidazol e miltefosina, são tóxicos e têm inúmeros efeitos colaterais. Terapias seguras e eficazes são urgentemente necessárias. As alfa-pironas marinhas foram previamente identificadas como andaimes com potenciais atividades antiprotozoárias. Neste trabalho, usando uma tela fenotípica, sintetizaram-se 27 exemplos de 4-hidroxi-6-metil alfa-pironas 3-substituídas e avaliou-se sua eficácia antiparasitária contra Leishmania (L.) infantum e Trypanosoma cruzi para avaliar a estrutura relações de atividade dentro da série. O mecanismo de ação e a eficácia in vivo do composto mais seletivo contra T. cruzi foram avaliados por diferentes técnicas. Dados in vitro indicaram que os compostos 8, 15, 25, 26 e 28 apresentaram valores de IC50 na faixa entre 13 e 54 µM contra amastigotas intracelulares de L. infantum. Entre elas, a pirona 8 substituída com hexanoílo foi a mais seletiva e potente, com um índice de seletividade (SI)> 14. Quinze das alfa-pironas foram eficazes contra as tripomastigotas de T. cruzi, com 3-undecanoil (11) e 3-tetradecanoil ( 12) pironas substituídas sendo as mais potentes contra tripomastigotas, com valores de IC50 de 1 e 2 µM, respectivamente, e SI superiores a 70. Usando citometria de fluxo e ensaios à base de fluorescência, a pirona 12 foi encontrada para

Estudo da atividade Anti-Leishmania e Anti-Trypanosoma Cruzi de bloqueadores de canal de cálcio, furazolidona e buparvaquona: reposicionamento, associações de fármacos e formulações lipossomais / Study of the antileishmanial and Anti-Trypanosoma cruzi activity of calcium channel blockers, furazolidone and buparvaquone: drug repurposing, drug combinations and liposomal formulations

A pesquisa de medicamentos mais eficazes e que atendam aos padrões atuais de segurança é considerada uma prioridade para o tratamento da leishmaniose e doenças de Chagas. Os principais objetivos do presente trabalho foram: avaliar a atividade anti-Leishmania in vitro e in vivo de bloqueadores de canal de cálcio (BCC) e dos fármacos buparvaquona e furazolidona; realizar combinações de BCC com os principais fármacos usados na clínica da leishmaniose visceral (LV); desenvolver formulações lipossomais de buparvaquona, furazolidona e nimodipino e desenvolver um protocolo de PCR em tempo real (qPCR) visando quantificar a carga parasitária de hamsteres infectados com L. (L.) infantum chagasi após tratamento experimental. Buparvaquona, furazolidona e doze dos treze BBC testados (anlodipino, azelnidipino, bepridil, cilnidipino, fendilina, lercanidipino, lidoflazina, mibefradil nicardipino, nifedipino, nimodipino e nitrendipino) apresentaram atividade in vitro contra diferentes espécie de Leishmania e contra Trypanosoma cruzi, com moderada a baixa citotoxicidade contra células de mamíferos. O estudo de QSAR das 1,4-diidropiridinas permitiu a predição de dois análogos com possível atividade antiprotozoária. Anlodipino, bepridil, fendilina e nimodipino não apresentaram redução na carga parasitária de hamteres infectados com...

Investigation into in vitro anti-leishmanial combinations of calcium channel blockers and current anti-leishmanial drugs

The need for drug combinations to treat visceral leishmaniasis (VL) arose because of resistance to antimonials, the toxicity of current treatments and the length of the course of therapy. Calcium channel blockers (CCBs) have shown anti-leishmanial activity; therefore their use in combination with standard drugs could provide new alternatives for the treatment of VL. In this work, in vitro isobolograms of Leishmania (Leishmania) chagasi using promastigotes or intracellular amastigotes were utilised to identify the interactions between five CCBs and the standard drugs pentamidine, amphotericin B and glucantime. The drug interactions were assessed with a fixed ratio isobologram method and the fractional inhibitory concentrations (FICs), sum of FICs (ΣFICs) and the overall mean ΣFIC were calculated for each combination. Graphical isobologram analysis showed that the combination of nimodipine and glucantime was the most promising in amastigotes with an overall mean ΣFIC value of 0.79. Interactions between CCBs and the anti-leishmanial drugs were classified as indifferent according to the overall mean ΣFIC and the isobologram graphic analysis.

Estudo da atividade anti-leishmania de compostos de invertebrados marinhos brasileiros / Pharmacology study of bioactive compounds of marine invertebrates in leishmaniasis

Doenças parasitárias causadas por protozoários afetam grandes populações marginais ao processo econômico globalizado, e desta forma, não são consideradas como mercados potenciais para o desenvolvimento de drogas. A leishmaniose visceral é uma doença progressiva e fatal, sendo endêmica em 65 países e atualmente incluída entre as seis endemias mais importantes segundo a OMS. O tratamento dá-se pela administração de medicamentos com elevada toxicidade como os antimoniais pentavalentes, anfotericina B e pentamidina, demonstrando um restrito arsenal terapêutico, muitas vezes superado por relatos de resistência. Produtos naturais são importante fonte de novos compostos antiparasitários. Compostos bioativos de invertebrados marinhos vêm contribuindo para uma extensa pesquisa na área farmacêutica, porém quase inexistente em protozoários. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da atividade in vitro de cnidários marinhos da costa brasileira em Leishmania (L.) chagasi. Foi realizada uma triagem dos extratos metanólicos de oito espécies de invertebrados marinhos do Filo Cnidaria (espécies Aiptasia pallida, Carijoa riisei, Heterogorgia uatumani, Leptogorgia punicea, Macrorhynchia philippina, Palythoa caribaeorum, Physalia physalis e Zoanthus sociatus), coletados na região de São Sebastião/SP, com o objetivo de selecionar aqueles com atividade anti-Leishmania. Os extratos foram submetidos a testes in vitro com promastigotas de L. (L.) chagasi e a citotoxicidade avaliada em macrófagos peritoneais de camundongos BALB/c. A viabilidade celular foi determinada utilizando o método do MTT. As espécies C. riisei, H. uatumani, L. punicea e M. philippina apresentaram atividade anti-Leishmania, mostrando valores de CE50 (Concentração Efetiva 50%) entre 2.8 e 93.3 μg/mL. As espécies L. punicea e M. philippina foram fracionadas por meio de diferentes técnicas cromatográficas, visando ao isolamento do composto efetivo contra L. (L.) chagasi...

Estudo da atividade anti-leishmania de compostos de invertebrados marinhos brasileiros

Doenças parasitárias causadas por protozoários afetam grandes populações marginais ao processo econômico globalizado, e desta forma, não são consideradas como mercados potenciais para o desenvolvimento de drogas. A leishmaniose visceral é uma doença progressiva e fatal, sendo endêmica em 65 países e atualmente incluída entre as seis endemias mais importantes segundo a OMS. O tratamento dá-se pela administração de medicamentos com elevada toxicidade como os antimoniais pentavalentes, anfotericina B e pentamidina, demonstrando um restrito arsenal terapêutico, muitas vezes superado por relatos de resistência. Produtos naturais são importante fonte de novos compostos antiparasitários. Compostos bioativos de invertebrados marinhos vêm contribuindo para uma extensa pesquisa na área farmacêutica, porém quase inexistente em protozoários. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da atividade in vitro de cnidários marinhos da costa brasileira em Leishmania (L.) chagasi. Foi realizada uma triagem dos extratos metanólicos de oito espécies de invertebrados marinhos do Filo Cnidaria (espécies Aiptasia pallida, Carijoa riisei, Heterogorgia uatumani, Leptogorgia punicea, Macrorhynchia philippina, Palythoa caribaeorum, Physalia physalis e Zoanthus sociatus), coletados na região de São Sebastião/SP, com o objetivo de selecionar aqueles com atividade anti-Leishmania. Os extratos foram submetidos a testes in vitro com promastigotas de L. (L.) chagasi e a citotoxicidade avaliada em macrófagos peritoneais de camundongos BALB/c. A viabilidade celular foi determinada utilizando o método do MTT. As espécies C. riisei, H. uatumani, L. punicea e M. philippina apresentaram atividade anti-Leishmania, mostrando valores de CE50 (Concentração Efetiva 50%) entre 2.8 e 93.3 μg/mL. As espécies L. punicea e M. philippina foram fracionadas por meio de diferentes técnicas cromatográficas, visando ao isolamento...

Comportamento de amostras ambientais e clínicas de Cryptococcus neoformans frente a fungicidas de uso agronômico e ao fluconazol / Behaviour azole fungicide and fluconazole in Cryptococcus neoformans clinical and environmental isolates

Avaliou-se a atividade de fungicidas azólicos de uso agronômico (epoxiconazol, difenoconazol e ciproconazol) em comparação ao antifúngico de uso terapêutico fluconazol sobre 23 amostras ambientais de Cryptococcus neoformans var neoformans isoladas de fezes de pombos, as quais foram coletadas em fazendas com práticas agrícolas empregando compostos azólicos e 11 amostras clínicas isoladas de pacientes portadores de criptococose. Os testes de sensibilidade foram realizados pela técnica de diluição em agar. A concentração inibitória mínima capaz de inibir 50 por cento dos isolados ambientais (CIM 50) foi de 6,0µg/mL para epoxiconazol, 1,0µg/mL para difenoconazol, 2,0µg/mL para ciproconazol e 64,0µg/mL para fluconazol. Entre os isolados clínicos os valores de CIM 50 foram 2,0µg/mL, 0,38µg/mL, 1,0µg/mL e 16,0µg/mL para epoxiconazol, difenoconazol, ciproconazol e fluconazol, respectivamente. Os valores de CIM 50 em relação aos isolados de origem ambiental foram maiores do que os valores para os isolados de origem clínica. Em nosso estudo, frente ao mesmo antifúngico, as amostras ambientais apresentaram comportamento significativamente diferente em relação às amostras clínicas (p < 0,05). Diferenças (p<0,05) também foram observadas entre os valores de concentração inibitória apresentados pelo fluconazol e os outros antifúngicos de uso agronômico tanto no grupo dos isolados ambientais quanto clínicos.

The activity of azole fungicides for agronomical use (epoxiconazole, difenoconazole and cyproconazole) was evaluated in comparison with the therapeutic antifungal agent fluconazole, on 23 environmental samples of Cryptococcus neoformans var neoformans isolated from pigeon feces that were collected from farms with agricultural practices using azole compounds, and on 11 clinical samples isolated from patients with cryptococcosis. Sensitivity tests were performed using the agar dilution technique. The minimum inhibitory concentration capable of inhibiting 50 percent of the environmental isolates (MIC 50) was 6.00µg/ml to epoxiconazole, 1.00µg/ml for difenoconazole, 2.00µg/ml for cyproconazole and 64.00µg/ml for fluconazole. Among the clinical isolates the MIC 50 values were 2.00µg/ml, 0.38µg/ml, 1.00µg/ml and 16.00µg/ml for epoxiconazole, difenoconazole, cyproconazole and fluconazole, respectively. The MIC 50 values for environmental isolates were greater than the MIC 50 values for clinical isolates. In our study, in relation to the same antifungal agent, the environmental samples presented significantly different behaviour in relation to the clinical samples (p<0.05). Differences in the MIC values (p<0.05) presented by fluconazole and the other antifungal agents for agronomical use, both in the environmental isolates and in the clinical isolates, were also observed.