Potenciales candidatos antimaláricos y antiplasmodiales de origen natural y sintético / Potential antiplasmodial and antimalarial agents of natural and synthetic origin

RESUMEN La malaria es la enfermedad parasitaria más grave y extendida que enfrenta la humanidad, debido a su prevalencia, virulencia y al desarrollo de cepas resistentes a los medicamentos de uso común como la cloroquina. La falta de nuevos medicamentos asequibles son los factores limitantes en la lucha contra la malaria, por lo que hay una necesidad continua de investigación para nuevas clases de agentes antimaláricos. Una generación de moléculas activas contra Plasmodium basadas en el mecanismo de biocristalización del grupo hemo o en procesos metabólicos que ocurren en el parásito con los medicamentos de uso actual están siendo sintetizados y actualmente se encuentran en procesos de estudios in vitro, in vivo y estudios clínicos fase I y fase II. Esta revisión realiza una clasificación de los nuevos antimaláricos potenciales y sus modos de acción reportados en las últimas dos décadas con el fin de proporcionar una mirada al progreso significativo en el desarrollo de nuevos medicamentos antimaláricos.

SUMMARY Malaria is the most serious and widespread parasitic disease facing humanity, due to its prevalence, virulence and the development of strains resistant to commonly used drugs such as chloroquine. The lack of affordable new drugs are the limiting factors in the fight against malaria, so there is a continuing need for research for new classes of antimalarial agents. A generation of active molecules against Plas-modium based on the mechanism of biocrystallization of the heme group and / or on metabolic processes that occur in the parasite with the medicines of current use are being synthesized and are currently in processes of in vitro, in vivo and phase I and phase II clinical studies. This review makes a classification of the new potential antimalarial and their possible modes of action reported in the last two decades in order to provide a look at the most significant progress in the development of new antimalarial drugs.

Antimalarial effect of two photo-excitable compounds in a murine model with Plasmodium berghei (Haemosporida: Plasmodiidae) / Efecto antimalárico de dos compuestos foto-excitables en un modelo murino con Plasmodium berghei (Haemosporida: Plasmodiidae)

Abstract Malaria represents a major health problem worldwide, affecting around 198 million people in 2016 according to WHO database. For decades, anti-malarial drug therapy has been used in the battle against this disease and its uncontrolled usage in endemic areas has developed the appearance of the drug resistance. Thus, it has emerged the necessity of finding new treatments that could be used as an alternative cure to malaria infection. The aim of this work was the evaluation of two photo-excitable compounds: Compound 1, which is (2E)-3-(4-dimethylamino-phenyl)-1-(4-imidazol-1-yl-phenyl)prop-2-en-1-one) and Compound 2, (1E,4E)1-[4-(dimethylamino)phenyl]-5-(4-methoxyphenyl)-1,4-pentadiene-3-one) as possible anti-malaria drugs with Plasmodium berghei ANKA strain in BALB/c mice as murine model. Cytotoxicity effect was evaluated by a cell proliferation by colorimetry assay (MTS); and the drug incorporation into the parasite was assessed in vitro with Indirect Immunofluorescence Assay (IFA) to determine the localization of the drugs into the parasitized red blood cells (RBCs). Finally, the curative effect of compounds no-radiation (fundamental state) and ration drugs were evaluated by oral drug administration of this drugs in BALB/c mice and chloroquine was used as positive control. This curative effect was determined daily by the parasitemia percentage. The results showed that both compounds were cytotoxic in fundamental state. Furthermore, cytotoxic effect was increased after radiation into the Solar Simulator, and compound 2 was more cytotoxic than compound 1. Curative assays showed that both compounds in fundamental state were non effective as anti-malarial drug. However, in the curative assays in the mice treated with compound 2, when this was ration showed a survival rate of 33 % and a parasitemia percentage decrease in compare to compound 1. Although the compounds did not show a similar or better anti-malarial effect than Chloroquine, Compound 2 presented certain anti-malarial effect after solar radiation. Rev. Biol. Trop. 66(2): 880-891. Epub 2018 June 01.

Resumen La malaria representa un importante problema de salud en todo el mundo, afectando a alrededor de 198 millones de personas en 2016 según la base de datos de la OMS. Durante décadas, se ha utilizado la terapia con fármacos anti-malpricos en la lucha contra esta enfermedad y su uso incontrolado en las zonas endémicas ha desarrollado la aparición de resistencia a los fármacos. Por lo tanto, se ha surgido la necesidad de encontrar nuevos tratamientos que podrían ser utilizados como una cura alternativa para la infección por el paludismo. El objetivo de este trabajo fue evaluar dos compuestos foto-excitables: El compuesto 1, que es (2E) -3- (4-dimetilamino-fenil) -1- (4-imidazol-1-ilfenil) prop-2 1-ona) y el Compuesto 2, (1E, 4E) -1- [4- (dimetilamino) fenil] -5- (4-metoxifenil) -1,4-pentadieno-3-ona) como posibles drogas antimaláricas con la cepa ANKA de Plasmodium berghei en ratones BALB / c como modelo murino. El efecto de la citotoxicidad se evaluó mediante una proliferación celular con el ensayo de colorimetría (MTS); y la incorporación del fármaco en el parásito se evaluó in vitro con Ensayo de Inmunofluorescencia Indirecta (IFA) para determinar la localización de los fármacos en los glóbulos rojos parasitados (RBCs). Finalmente, se evaluó el efecto curativo de los compuestos sin radiación (estado fundamental) y los fármacos irradiados mediante la administración oral de los fármacos en los ratones BALB / c, y se usó cloroquina como control positivo de cura. Este efecto curativo se determinó diariamente por el porcentaje de parasitemia. Los resultados mostraron que ambos compuestos eran citotóxicos en estado fundamental. Además, el efecto citotóxico se incrementó después de la radiación en el Simulador Solar, y el compuesto 2 fue más citotóxico que el compuesto 1. Los ensayos curativos mostraron que ambos compuestos en estado fundamental no eran eficaces como fármacos antimaláricos. Sin embargo, en los ensayos curativos en los ratones tratados con el compuesto 2, cuando fue irradiado, se observó una tasa de supervivencia del 33 % y una disminución del porcentaje de parasitemia en comparación con el compuesto 1. Aunque los compuestos no mostraron un efecto similar o mejor antimalárico que la cloroquina, el compuesto 2 presentó cierto efecto antimalárico después de la radiación solar.

Tirosina, substrato em reações de acoplamento cruzado: síntese de dipeptídeos Tyr-Tyr, heterociclos e investigação da atividade biollógica contra células cancerígenas e parasitárias / Tyrosine, a building block in cross-coupling reactions: synthesis of dipeptides Tyr-Tyr, heterocycles and biological activity investigations against cancer cells and parasidic cells

Tirosina, um aminoácido proteinogênico, de fundamental importância para nossa sobrevivência, foi objeto de estudo para a confecção da presente tese. Investigado frente às três reações de acoplamento cruzado mais exploradas nos últimos anos, Suzuki-Miyaura, Heck e Sonogashira, a 3-iodotirosina comportou-se como um excelente substrato na formação de unidades biarílicas, derivados estilbeno, formação de heterociclos do tipo 1,2,3-triazóis, quinolinas, benzofuranos e flavonas, bem como a formação de dipeptídeos Tyr-Tyr. A reação entre a 3-iodotirosina com diferentes nucleófilos de boro via reação de Suzuki- Miyaura, além de dar origem às unidades biarílicas, forneceu derivados do estilbeno, usados como substratos na construção de quinolinas, alcançadas por meio da reação multicomponente de Povarov, com catálise de prata em apenas 40 minutos sob irradiação de micro-ondas. Alguns desses derivados estilbeno, apresentaram ainda uma acentuada fluorescência, a qual foi medida em diferentes polaridades. Ao explorarmos a reação entre a 3-iodotirosina e acetilenos, derivados alquinílicos puderam ser convenientemente preparados, permitindo seu uso como materiais de partida na reação de cicloadição de Huisgen, no preparo de anéis triazólicos. Produtos provenientes da adição estereosseletiva de oxa-Michael, entre o anel fenólico da tirosina e aldeídos propargílicos, forneceram compostos carbonílicos α,ß-insaturados capazes de reagirem via acoplamento intramolecular de Heck, levando a derivados 2-aril-3- formil-5-alanilbenzofuranos ou ainda, apenas alterando a atmosfera inerte de nitrogênio por monóxido de carbono, a formação de 2-aril-6-alanilflavonas via acilação intramolecular redutiva. Além da metodologia de síntese explorada na tese, alguns dos compostos obtidos apresentaram atividade biológica seletiva contra células de melanoma e leucemia, bem como atividade antiparasitária frente ao Plasmodium falciparum, não afetando a proliferação de células sadias. Dessa forma, os resultados apresentados, agregam ainda mais valor sintético e biológico ao aminoácido tirosina, explorados de forma inédita

Tyrosine, a proteinogenic amino acid of fundamental importance for life, was the object of study for the research that is presented in this thesis. When 3-iodotyrosine was used in the three different types of cross-coupling reactions that have been exploited the most in recent years, namely the Suzuki-Miyaura, Heck and Sonogashira coupling reactions, 3-iodotyrosine as an excellent substrate for the formation of biaryl units, stilbene derivatives, 1,2,3-triazoletype heterocycles, quinolines, benzofurans and flavones, and Tyr-Tyr dipeptides. This work is organized into sections in order to facilitate ease of reading. The reaction between 3-iodotyrosine and different boron nucleophiles via the Suzuki- Miyaura coupling reaction, in addition to giving the biaryl units, also provided stilbene derivatives, which were used as substrates for the construction of quinolines via multicomponent Povarov reactions. The Povarov was performed with silver catalysis under 40 minutes of microwave irradiation. Some of these stilbene derivatives showed a marked fluorescence, which was measured in solvents with different polarities. By exploring the Sonogashira coupling reaction between 3-iodotyrosine and acetylenes, alkynyl derivatives could be conveniently prepared, which in turn could be used as starting materials in Huisgen cycloaddition reactions to synthesize1,2,3-triazole rings. Products from the stereoselective addition of oxa-Michael, between the phenolic ring of tyrosine and propargyl aldehydes, provided 945;,946;-unsaturated carbonyl compounds capable of reacting via Heck intramolecular coupling, leading to 2-aryl-3-formyl-5-alanylbenzofurans or by simply changing the inert atmosphere of nitrogen by carbon monoxide, the formation of 2- aryl-6-alanylflavones via reductive intramolecular acylation. In addition to the synthesis methodology explored in the thesis, some of the compounds showed selective biological activity against melanoma and leukemia cells, as well as antiparasitic activity against Plasmodium falciparum, without affecting the proliferation of healthy cells. In this way, the presented results add even more synthetic and biological value to the amino acid tyrosine, explored in an unprecedented way

Conocimientos, actitudes y prácticas del personal de salud y de una muestra reducida de pacientes relacionados con la adherencia al tratamiento antimalárico, Municipio Atures, Estado Amazonas, Venezuela / Knowledge, attitudes and practices of health staff and a reduced sample of patients associated with adherence to antimalarial treatment in Atures Municipality, Amazonas State, Venezuela

El propósito de este trabajo fue estudiar los factores asociados con el sistema de salud y con los pacientes, que determinan la adherencia al tratamiento antimalárico en el municipio Atures, estado Amazonas. Se utilizó el Método Comparativo Constante como técnica cualitativa para el análisis de los datos recogidos mediante la observación participante y las entrevistas semi-estructuradas. Los resultados mostraron que las deficiencias del Programa de Control de Malaria, como errores en el diagnóstico, registro y seguimiento de los casos maláricos y suministro del tratamiento son factores que afectan negativamente la adherencia al tratamiento antimalárico. Por otro lado, las actitudes positivas de los pacientes ante el Programa de Control de Malaria y sus conocimientos sobre la enfermedad son factores que determinan una adherencia positiva. Sin embargo, la muestra reducida de pacientes no permite que los resultados concernientes a estos actores sean conclusivos.

The aim of this study was to investigate the factors that determine adherence to antimalarial treatment associated with the Malaria Control Program and patients in the Atures municipality, Amazonas state. The Constant Comparative Method was used as a qualitative technique for analyzing data collected through participant observation and semi-structured interviews. The results showed that deficiencies in the Malaria Control Program, such as misdiagnosis, mistakes in record keeping and monitoring of malaria cases, and treatment supply are all factors that negatively affect adherence to antimalarial treatment. On the other hand, patients´ positive attitudes to the control programme and their knowledge about the disease positively affected adherence to treatment. The small sample of patients meant, however, that the results obtained remain inconclusive.

Actividad antiplasmódica y hemolítica de extractos etanólicos y fracciones obtenidas de Cecropia membranacea Trécul. y Cecropia metensis Cuatrec. (sin. Cecropia peltata var. candida Velásquez) / Antiplasmodial and haemolytic activity of ethanolic extracts and fractions obtained from Cecropia membranacea Trécul. and Cecropia metensis Cuatrec. (syn. Cecropia peltata var. candida Velásquez)

Introducción: el estudio de las plantas medicinales ha permitido el desarrollo de productos fitoterapéuticos y fármacos para el tratamiento de diferentes enfermedades, entre estas la malaria. En Brasil las plantas usadas en la medicina tradicional por sus antecedentes como febrífugos o antimaláricos incluyen Cecropia hololeuca, Cecropia sp., Cecropia pachystachya y Cecropia glaziovii. Aún no ha sido comprobada la actividad antimalárica de Cecropia membranacea y Cecropia metensis, especies distribuidas en América Central y América del Sur, incluida Colombia. Objetivo: evaluar la actividad antiplasmódica frente a Plasmodium falciparum de extractos y fracciones de Cecropia membranacea y Cecropia metensis. Métodos: a partir de las hojas con peciolo de las dos especies se prepararon extractos etanólicos utilizando el método de percolación, se llevó a cabo el fraccionamiento del extracto etanólico, de cada especie, utilizando un sistema de partición con solventes de diferente polaridad (éter de petróleo, acetato de etilo, n-butanol y agua). Con los extractos y fracciones obtenidas se realizó un estudio fitoquímico preliminar. La actividad de extractos y fracciones se evaluó in vitro frente a Plasmodium falciparum FCB-2 y se estudió la actividad hemolítica. Resultados: las fracciones acetato de etilo de Cecropia membranacea (CI50 10,12 µg/mL) y Cecropia metensis (CI50 12,52 µg/mL) presentaron actividad antiplasmódica sin generar daño a la membrana de la célula hospedera (CH50> 1 000 µg/mL). La evaluación fitoquímica evidenció en estas fracciones una mezcla de compuestos tipo esteroide, terpénico y flavonoide. Conclusiones: las fracciones acetato de etilo de Cecropia membranacea y Cecropia metensis presentan actividad antiplasmódica promisoria, no asociada con propiedades líticas sobre las células eritrocitarias hospederas. Las dos especies son de interés para profundizar su estudio, en cuanto a la actividad antimalárica y composición fitoquímica(AU)

Introduction: the study of medicinal plants has led to the development of phytotherapeutic products and drugs for the treatment of various diseases, including malaria. Among the plants used in Brazilian traditional medicine for their febrifuge and antimalarial effects are Cecropia hololeuca, Cecropia sp., Cecropia pachystachya and Cecropia glaziovii. The antimalarial activity of Cecropia membranacea and Cecropia metensis has not been demonstrated. These two species may be found in Central and South America, including Colombia. Objective: evaluate the antiplasmodial activity of extracts and fractions of Cecropia membranacea and Cecropia metensis against Plasmodium falciparum. Methods: ethanolic extracts were obtained from petiolate leaves of the two species using the percolation method. The ethanolic extract of each species was then fractionated, using a partition system based on solvents of varying polarity (petroleum ether, ethyl acetate, n-butanol and water). The extracts and fractions obtained underwent preliminary phytochemical examination. Extracts and fractions were evaluated for their in vitro antiplasmodial activity against Plasmodium falciparum FCB-2, as well as for their haemolytic activity. Results: ethyl acetate fractions of Cecropia membranacea (IC50 10.12 µg/mL) and Cecropia metensis (IC50 12.52 µg/mL) showed antiplasmodial activity without damaging the host cell membrane (HC50 >1000 µg/mL). Phytochemical evaluation of these fractions revealed a mixture of steroid, terpene and flavonoid compounds. Conclusions: ethyl acetate fractions of Cecropia membranacea and Cecropia metensis showed promising antiplasmodial activity, not associated to lytic properties, over erythrocyte host cells. The two species are good ground for further study of their antimalarial activity and phytochemical composition(AU)

Eventos arrítmicos no lúpus eritematoso sistêmico: [revisão] / Arrhythmias in systemic lupus erythematosus: [review]

Mais da metade dos pacientes com lúpus eritematoso sistêmico (LES) apresentam envolvimento cardíaco. Porém, não existem estudos de prevalência de eventos arrítmicos (EA) nesta doença, nem de correlações laboratoriais preditoras de sua ocorrência. É possível que o clássico segundo pico de mortalidade da doença esteja relacionado com a ocorrência da EA, sobretudo pela natureza súbita dos óbitos relatados. Processo autoimune, complicações ateroscleróticas e, até mesmo, efeito adverso do tratamento (cardiotoxicidade pela cloroquina) parecem ser os mecanismos fisiopatológicos mais prováveis para estes distúrbios. A participação direta de autoanticorpos, como o anti-Ro/SSA e o anti-RNP ainda é controversa.Todos os tipos de bloqueios atrioventriculares (BAV), distúrbios da condução intraventricular e a doença do nó sinusal já foram descritos na doença. As taquicardias mais identificadas são a taquicardia sinusal, a fibrilação atrial e as extrassístoles atriais. O prolongamento do intervalo QT e a presença de potenciais tardios ao eletrocardiograma de alta resolução também já foram documentados em pacientes com LES e podem estar associados a maiores taxas de mortalidade. A toxicidade cardíaca secundária ao uso de cloroquina poderia determinar diversos tipos de EA. Entretanto, existem poucos relatos de bloqueio fascicular que poderiam evoluir para BAVT com o uso desta droga. Uma vez que estes efeitos adversos são raramente descritos, os benefícios das propriedades anti-inflamatórias e imunes reforçam o uso dos antimaláricos nesta doença. Uma avaliação cardiológica completa deve incluir exames do sistema excito-condutor e deve ser realizada em todos os pacientes com LES no sentido de identificar EA, prevenindo sintomas e até mesmo a morte súbita.

Cardiac involvement is present in more than half of the patients with Systemic Lupus Erythematosus (SLE). However, studies on the prevalence of arrhythmias in this disease and laboratorial correlations predictive of their development do not exist. It seems possible that the classic second mortality peak is related to arrhythmias, mainly due to the sudden nature of those deaths. Autoimmune process, atherosclerotic complications, and even adverse effects secondary to the treatment of this disorder (chloroquine cardiotoxicity) seem to be the main pathophysiological mechanisms of those disturbances. The direct participation of autoantibodies, such as anti-Ro/SSA and anti-RNP, is still controversial. All types of AV blocks (AVB), intraventricular conduction disturbances, and sick sinus syndrome have already been described in this disease. Tachycardias identified more often include sinus tachycardia, atrial fibrillation, and atrial ectopies. Long QT syndrome and the presence of late potentials in signal-averaged ECG have also been described in SLE patients and they can be associated with increased mortality rates. Cardiac toxicity secondary to chloroquine could be responsible for several types of arrhythmias. However, few cases of fascicular block evolving to complete AV block have been described. Since these adverse effects are rarely reported, the beneficial anti-inflammatory and immune properties support the use of antimalarials in this disease. A complete cardiologic evaluation should include the conduction system and must be carried out in all SLE patients to identify arrhythmias, therefore preventing symptoms and also sudden cardiac death.

Estudo biofarmacognóstico de Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze Asteraceae / Pharmacognostic evaluation of Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze Asteraceae

Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze, conhecido popularmente no Brasil como carrapichinho pertence à família Asteraceae e é utilizado na medicina popular como hepatoprotetora, diaforética, antiblenorrágica, antimalárica, entre outras funções. O objetivo do presente trabalho foi estudar a espécie sob o aspecto botânico, químico e farmacológico. Assim, folhas e caules foram analisados macro e microscopicamente, contribuindo no auxílio da diagnose da espécie. Os órgãos em estudo foram submetidos a ensaios preliminares para a pesquisa dos principais grupos de princípios ativos provenientes do metabolismo secundário dos vegetais. Diferentes extratos foram obtidos por percolação e por decocção, sendo alguns deseus componentes isolados por CCD preparativa e identificadas por CG/EM. O óleoessencial do vegetal, coletado em diferentes épocas do ano e variados estágios de desenvolvimento, foi obtido em aparelho de Clevenger modificado, sendo que sua composição também foi analisada por CG/EM. O extrato clorofórmico e o extrato hidroetanólico liofilizado (EHL) foram avaliados quanto à atividade antimalárica e antileishmania. Com o EHL foi realizado também ensaio de atividade antiúlcera em ratos Wistar Hannover fêmeas e atividade antimicrobiana em bactérias e fungos. A espécie em estudo, nas condições deste trabalho, apresentou flavonóides, taninos, saponinas, óleo essencial e mucilagens. O extrato clorofórmico e hidroetanólico liofilizado, nas concentrações de 100 µg/mL, provocaram 100% de morte dos protozoários de Plasmodium chabaudi AJ, porém ambos não apresentaram atividade em promastigotas de Leishmania (L.) chagasi nesta concentração. O EHL na concentração de 10 mg/mL demonstrou significativa atividade antifúngica contra o Aspergillus niger, não apresentando nenhuma atividade para Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Candida albicans. O mesmo extrato, na concentração de 400 mg/kg, administrada por via oral, mostrou-se com atividade antiúlcera aguda significativa, reduzindo a Área Total de Lesão (ATL) em 49,13% em relação ao controle. O óleo essencial, nas condições do experimento, apresentou diferenças qualitativas e quantitativas quando comparado a estudos já realizados, sendo constituído em sua maioria por sesquiterpenos dos grupos cadinano (α-cadinol e δ-cadineno), cariofilano (ß-cariofileno) e, principalmente, germacrano (globulol). As análises permitiram concluir ainda que o isômero do espatulenol é o componente exclusivo e majoritário do óleo essencial de caule e o isômero do globulol, o componente presente em maior quantidade no óleo quando o vegetal encontra-se em fase de floração

Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze, known popularly in Brazil as carrapichinho belongs to the family Asteraceae and it is used in the tradicional medicine as hepatic protector, diaforetic, blenorragic activity, antimalarial activity among others. The objective of the present work was to study this species under the aspect botanical, chemical and pharmacological. Thus, leaves and stems were analyzed macro and microscopic contributing in the aid of the diagnosis of species.The aerial parts in study were submitted to preliminary phytochemical screening for the research of the main groups of secondary metabolites of plants. Difterent extracts were obtained by percolation and for decoction being some of their components, isolated for TLC preparative and identified for GC/MS. The essential oil of the plants, collected at different seasons of the year and different development stadiums, it was obtained in a Clevenger apparatus, and it composition, was also analyzed by GC/MS. The chloroformic extract and liofilized hidroethanolic extract (LHE) were assayed for the antimalarial and antileishmania activities. Using LHE it was also assayed for the anti ulcer activity in mice Wistar Hannover females and antimicrobial activity in bacteria and fungi. The species in study, in conditions of this work, presented flavonoids, tannins, saponnins, essential oil and mucilages. The chloroformic extract and LHE in the concentrations of 100 µg/mL caused 100% of death in the blood forms of Plasmodium chabaudi AJ, however none of them presented activity in blood forms of Leishmania (L.) chagasi in this concentration. LHE in the concentration of 10 mg/mL presented significant antifungal activity against the Aspergillus niger, and no activity against Staphy/ococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli and Candida albicans. The same extract, in the concentration of 400 mg/kg, administered orally, presented significant antiulcerogenic activity, reducing the Total Area of Lesion (TAL) in 49,13% in relation to the control. The essential oil, in the conditions of the experiment, presented qualitative and quantitative difterences when compared to previous studies and constituted in its majority by sesquiterpenes of the cadinano groups (α-cadinol and δ-cadinene), caryophyllano (ß-caryophyllene) and mainly, germacrano (globulol). The analyses still permit to conclude that the isomer of the spathulenol is the exclusive and mayor component of the essential oil in the stem. Isomer of the globulol is the representative present in mayor amount in the oil when the plant is in flower stadium