Avaliação da inibição da nucleosidio trifosfato difosfohidrolase de Trypanosoma cruzi (TcNTPDase1) por compostos sintéticos não naturais derivados da ent-isoquercetina

Abstract

A Doença de Chagas é uma doença tropical negligenciada causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi. O arsenal terapêutico para tratamento é muito restrito, com efeitos colaterais importantes e ação limitada dependendo da fase da doença e de variações das cepas do parasito. Sendo é importante o desenvolvimento de novos fármacos. T. cruzi possui em sua superfce uma Ecto-Nucleosídio Trifosfato Difosfohidrolase (E-NTPDase) denominada TcNTPDase1. Já foi demonstrado que a TcNTPDase1 possui papeis importantes para a virulência, infecciosidade e adesão do parasito à célula do hospedeiro mamífero, sendo um potencial alvo para o desenvolvimento de novos medicamentos para tratamento da Doença de Chagas. A quercetina é um flavonóide conhecido por seu papel antioxidante e anti- inflamatório e seu potencial como inibidor de E-NTPDases já foi demonstrado. Este trabalho teve como objetivo a busca de inibidores da TcNTPDase1 recombinante expressa em bactéria. Foram avaliados seis compostos sintéticos (denominados 2, 4, 14, 15, 16 e 17) derivados não naturais da ent-isoquercetina, bem como a quercetina e a miquelianina (derivado natural da quercetina). No capítulo I, apresentamos o artigo que reúne os dados de síntese e de avalição como inibidores desses compostos. A quercetina e miquelianina inibiram a enzima em cerca de 50%. Já 16 apresentou a maior capacidade de inibição (96%) e por cinética enzimática determinou-se inibição do tipo competitiva com Ki de 8,385 µM. Por fim, analisamos a interação do composto 16, o melhor inibidor, com a enzima por docking molecular, verificando o composto 16 interagiu no sitio ativo da enzima e apresentou interações com resíduos considerados importantes para a atividade catalítica da TcNTPDase1. No capítulo II apresentamos a patente “Compostos derivados da ent-isoquercetina, processos de produção e uso como inibidor de NTPDases e em medicamentos para o tratamento da doença de Chagas e Leishmanioses” depositada em maio de 2022. Este trabalho demonstra pela primeira vez que derivados da ent-isoquercetina possuem ação inibitória de ENTPDases podendo ser aplicados no desenvolvimento de fármacos ou de inibidores específicos para uso em terapêutica E- NTPDase alvo dependente.Palavras-chave: Doença de Chagas. E-NTPDases. TcNTPDase1. Inibidores. Quercetina.Chagas disease is a neglected tropical disease caused by the protozoan Trypanosoma cruzi. The therapeutic arsenal for treatment is very limited, with important side effects and limited action depending on the phase of the disease and variations of the parasite strains. Thus, the development of new drugs is important. T. cruzi has an Ecto-Nucleoside Triphosphate Diphosphohydrolase (E-NTPDase) called TcNTPDase1 on its surface. TcNTPDase1 has been shown to play important roles in the virulence, infectivity, and adhesion of the parasite to the mammalian host cell, and is a potential target for the development of new drugs for the treatment of Chagas disease. Quercetin is a flavonoid known for its antioxidant and anti- inflammatory role and its potential as an inhibitor of E-NTPDases has already been demonstrated. This work aimed to search for inhibitors of recombinant TcNTPase1 expressed in bacteria. Six synthetic compounds (named 2, 4, 14, 15, 16 and 17) non-natural derivatives of ent-isoquercetin, as well as quercetin and miquelianin (a natural derivative of quercetin) were evaluated. In chapter I, we present the paper that brings together the synthesis and evaluation data as inhibitors of these compounds. Quercetin and miquelianin inhibited the enzyme by about 50%. The compound 16 showed the highest inhibition capacity (96%) and by enzymatic kinetics it was determined competitive inhibition with Ki of 8.385 µM. Finally, we analyzed the interaction of compound 16, the best inhibitor, with the enzyme by molecular docking, verifying that compound 16 interacted in the active site of the enzyme and presented interactions with residues considered important for the catalytic activity of TcNTPDase1. In chapter II we present the patent "Ent-isoquercetin derived compounds, production processes and use as inhibitor of NTPDases and in drugs for the treatment of Chagas disease and Leishmaniases" filed in May 2022. This work demonstrates for the first time that ent- isoquercetin derivatives possess ENTPDase inhibitory action and can be applied in the development of drugs or specific inhibitors for use in E-NTPDase target-dependent therapeutics. Keywords: Chagas disease. E-NTPDases. TcNTPDase1. Inhibitors. Quercetin.