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Tipo do documento: Tese
Título: Planejamento, síntese e avaliação da atividade biológica de peptídeos e conjugados peptídeo-fármacos, com atividade antibacteriana e antiparasitária
Título(s) alternativo(s): Planning, synthesis and biological assessment of the of peptides and peptide-drug conjugates, bearing antibacterial and antiparasitic activity
Autor(es): Santos, Paulo Pitasse
Orientador(a): Lima, Marco Edilson Freire de
Primeiro coorientador: Lima, Débora Decotè Ricardo de
Segundo coorientador: Chmielewski, Jean
Primeiro membro da banca: Lima, Marco Edilson Freire de
Segundo membro da banca: Romeiro, Nelilma Correia
Terceiro membro da banca: Rodrigues, Juliany Cola Fernandes
Quarto membro da banca: Andricopulo, Adriano Defini
Quinto membro da banca: Lacerda, Renata Barbosa
Palavras-chave: peptídeos de penetração celular;liberação de fármacos;síntese de peptídeos em fase sólida;Trypanosoma cruzi;cell penetrating peptides;drug delivery;solid phase peptide synthesis
Área(s) do CNPq: Química
Idioma: por
Data do documento: 10-Jan-2022
Editor: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Ciências Exatas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: SANTOS, Paulo Pitasse. Planejamento, síntese e avaliação da atividade biológica de peptídeos e conjugados peptídeo-fármacos, com atividade antibacteriana e antiparasitária. 2022. 170 f. Tese (Doutorado em Química, Química Orgânica) - Instituto de Química, Departamento de Química Orgânica, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2022.
Resumo: Peptídeos são compostos por aminoácidos ligados em sequência e compõem uma classe de moléculas de interesse dentro da química medicinal. Tanto por sua alta seletividade por alvos específicos quanto pela complexidade de suas estruturas, que permitem que sejam aplicados com diferentes funções, tal qual compostos de ação antimicrobiana ou como agentes de penetração celular conjugados a fármacos. Peptídeos e conjugados possuem alto potencial de aplicação em áreas carentes de inovação terapêutica, como no desenvolvimento de antibióticos para o tratamento de bactérias multirresistentes ou de novos agentes quimioterápicos para o tratamento da doença de Chagas. Neste trabalho são propostas três séries de peptídeos anfifílicos catiônicos com potencial aplicação como antimicrobianos e como peptídeos de penetração celular. Também se avalia a estratégia de conjugação peptídeo-fármaco com ou sem controle de liberação do fármaco no ambiente intracelular, utilizando peptídeos de interesse dentro da série proposta e o peptídeo helicoidal poliprolina tipo II P14LRR, de reconhecida atividade antimicrobiana e de penetração celular. A preparação de peptídeos e conjugados envolveu o emprego de técnicas de síntese orgânica clássica, com otimização de protocolos presentes na literatura, bem como a metodologia de síntese de peptídeos em fase sólida. Os fármacos linezolida (Lnz) e benznidazol (Bzd) foram utilizados para a estratégia de conjugação. Os conjugados peptídeo-fármaco conectados via espaçador contendo ligação dissulfeto, redutível no meio intracelular, foram avaliados quanto sua à cinética de liberação de fármaco induzido quimicamente. Adicionalmente os peptídeos e conjugados foram avaliados sobre Escherichia coli quanto à sua atividade antimicrobiana e possíveis mecanismos de ação. O desenho das séries permitiu traçar uma relação estrutura atividade, de modo que o peptídeo Ac-YGRRLLRRLL-NH2 se mostrou o mais promissor para esta aplicação (MIC = 2 µM). Foi avaliada também a atividade contra formas amastigotas e tripomastigotas de Trypanosoma cruzi, de modo que o peptídeo Ac-YGRRLLRRLLRRLLRRLL-NH2 apresentou alta efetividade na inibição da infecção do parasito in vitro (EC50 = 299 ± 86 nM). Foram realizados ainda experimentos para a avaliação do potencial de penetração celular do peptídeo Fl-YGRRLLRRLL-NH2 e do conjugado Lnz-Fl-P14LRR, ambos marcados com sonda de fluoresceína. Através de técnicas de citometria e de microscopia confocal foi possível constatar o acúmulo dos compostos no meio intracelular e, no caso de Lnz-Fl-P14LRR, indicativos de sua colocalização em nível subcelular com lisossomos.
Abstract: Peptides are composed of amino acids linked in sequence and comprise a class of molecules of interest within medicinal chemistry. Both for their high selectivity for specific targets and for the complexity of their structures, which allow them to be applied for different purposes, such as antimicrobials or cell penetrating agents conjugated to drugs. Peptides and conjugates are potentially applicable on areas lacking therapeutic innovation, such as the development of new antibiotics for the treatment of multidrug-resistant bacteria or new chemotherapeutic agents for the treatment of Chagas disease. In this work they are proposed three series of cationic amphiphilic peptides with potential application as antimicrobials and cell penetrating peptides. The peptide-drug conjugation strategy with or without control of drug release in the intracellular environment is also evaluated, using peptides of interest within the proposed series and the type II polyproline helix P14LRR, which has been reported as an antimicrobial and cell penetrating peptide. The synthesis of peptides and conjugates involved the use of classical organic synthesis techniques, with optimization of protocols found in the literature, as well as the solid phase peptide synthesis methodology. The drugs linezolid (Lnz) and benznidazole (Bzd) were used for the conjugation strategy. Peptide-drug conjugates connected via a spacer containing a disulfide bond, reducible in the intracellular medium, were evaluated for their chemically induced drug release kinetics. Additionally, the peptides and conjugates were evaluated against Escherichia coli for their antimicrobial activity and insights on mechanisms of action. The design of the series made it possible to trace a structure-activity relationship and the peptide Ac-YGRRLLRRLL-NH2 was identified to be the most promising for this application (MIC = 2 µM). The activity against amastigotes and trypomastigotes of Trypanosoma cruzi was also evaluated. The peptide Ac-YGRRLLRRLLRRLLRRLL-NH2 showed high effectiveness on inhibiting parasite infection in vitro (EC50 = 299 ± 86 nM). Experiments were also carried out to evaluate the cell penetration potential of the Fl-YGRRLLRRLL-NH2 peptide and the Lnz-Fl-P14LRR conjugate, both labeled with a fluorescein probe. They were used flow cytometry and confocal microscopy techniques to verify the accumulation of compounds in the intracellular environment and, in the case of Lnz-Fl-P14LRR, also an indicative of its colocation at the subcellular level with lysosomes.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10249
Aparece nas coleções:Doutorado em Química

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