Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Thais Batista
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9138/tde-04122020-171418/
Resumo: A sanguinarina é um alcaloide capaz de inibir Bcl-xL, uma proteína antiapoptótica que se encontra superexpressa em linhagens tumorais e que está frequentemente relacionada à resistência destas frente a quimioterápicos antineoplásicos. No intuito de identificar potenciais agentes antitumorais, o objetivo deste trabalho foi sintetizar três séries de análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular e avaliar sua atividade biológica. Dez N-benzil-naftil-aminas (3a-e; 4a-e) e dez arilisoquinolinas (6a-e; 7a-e) foram sintetizadas em duas a três etapas reacionais, utilizando-se métodos de aminação redutiva e acoplamento de Suzuki. Insucesso na etapa de reação de Heck impossibilitou a síntese da terceira série, benzofenantridínica, apesar de testadas diversas condições reacionais. Avaliação da citotoxicidade em linhagens de glioblastoma U87MG revelou que a série N-benzilnaftil-amina apresenta melhor atividade quando comparada às aril-isoquinolinas, sendo para ambas, observada atividade superior à temozolamida, principal fármaco para o tratamento de glioblastoma. Estudos em linhagem não tumorigênica MRC-5 demonstraram que os análogos foram significativamente superiores à sanguinarina em relação à seletividade. Os compostos mais mais promissores, 4a e 6e, induziram morte celular por apoptose e causaram despolarização da membrana mitocondrial, indicando morte apoptótica pela via extrínseca. Ademais, 4a interrompeu o ciclo interrompeu o ciclo celular na fase G2/M, indicando que o mesmo seria um agente ciclo celular específico. Simulações de dinâmica molecular sugerem que os compostos interagem com a proteína Bcl-xL principalmente por interações hidrofóbicas, e que o composto 4a apresentaria afinidade com o alvo semelhante à sanguinarina, embora esta tenha apresentado atividade superior em células U87. Perspectivas incluem estudos das vias de indução de morte celular, além da expansão do painel de células. Conclui-se, portanto, que os análogos da sanguinarina representam um arcabouço a ser explorado pelos químicos medicinais no desenvolvimento de potenciais antineoplásicos.
id USP_dd7723f336ef2c9d6314edaad66d8cbf
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-04122020-171418
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecularSynthesis, biological evaluation and molecular modeling of potential antitumors analogues from sanguinarine designed by molecular simplificationAril-isoquinolinaAryl-isoquinolinesBcl-xLBcl-xLCitotoxicidadeCytotoxicityDinâmica molecularGlioblastomaGlioblastomaMolecular dynamicsMolecular simplificationN-benzylnaphtyl-amineNbenzil-naftil-aminaSanguinarinaSanguinarineSimplificação molecularA sanguinarina é um alcaloide capaz de inibir Bcl-xL, uma proteína antiapoptótica que se encontra superexpressa em linhagens tumorais e que está frequentemente relacionada à resistência destas frente a quimioterápicos antineoplásicos. No intuito de identificar potenciais agentes antitumorais, o objetivo deste trabalho foi sintetizar três séries de análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular e avaliar sua atividade biológica. Dez N-benzil-naftil-aminas (3a-e; 4a-e) e dez arilisoquinolinas (6a-e; 7a-e) foram sintetizadas em duas a três etapas reacionais, utilizando-se métodos de aminação redutiva e acoplamento de Suzuki. Insucesso na etapa de reação de Heck impossibilitou a síntese da terceira série, benzofenantridínica, apesar de testadas diversas condições reacionais. Avaliação da citotoxicidade em linhagens de glioblastoma U87MG revelou que a série N-benzilnaftil-amina apresenta melhor atividade quando comparada às aril-isoquinolinas, sendo para ambas, observada atividade superior à temozolamida, principal fármaco para o tratamento de glioblastoma. Estudos em linhagem não tumorigênica MRC-5 demonstraram que os análogos foram significativamente superiores à sanguinarina em relação à seletividade. Os compostos mais mais promissores, 4a e 6e, induziram morte celular por apoptose e causaram despolarização da membrana mitocondrial, indicando morte apoptótica pela via extrínseca. Ademais, 4a interrompeu o ciclo interrompeu o ciclo celular na fase G2/M, indicando que o mesmo seria um agente ciclo celular específico. Simulações de dinâmica molecular sugerem que os compostos interagem com a proteína Bcl-xL principalmente por interações hidrofóbicas, e que o composto 4a apresentaria afinidade com o alvo semelhante à sanguinarina, embora esta tenha apresentado atividade superior em células U87. Perspectivas incluem estudos das vias de indução de morte celular, além da expansão do painel de células. Conclui-se, portanto, que os análogos da sanguinarina representam um arcabouço a ser explorado pelos químicos medicinais no desenvolvimento de potenciais antineoplásicos.Sanguinarine is an alkaloid able to inhibit Bcl-xL, an antiapoptotic protein which is overexpressed in tumor cells and related to their resistance against antineoplastic chemotherapy. Regarding to develop potential antitumor agents, the aim of this work was the synthesis of three series of sanguinarine analogues designed by molecular simplification and their biological evaluation. Ten N-benzyl-naphtyl-amines (3a-e; 4ae) and ten aryl-isoquinolines (6a-e; 7a-e) were synthesized in two or three reaction steps through reductive amination and Suzuki coupling. Failure about Heck-type reaction had impaired the synthesis of the thirth series, benzophenanthridine, although several conditions were tested. Cytotoxicity evaluation against U87MG glioblastoma cell line showed that N-benzyl-naphtyl-amines are more active than aryl-isoquinolines and both series were superior to temozolamide, the main drug for glioblastoma treatment. Tests against non-tumorigenic cell MRC-5 indicated that the analogues were significantly superior to sanguinarine regarding selectivity. The most promising compounds, 4a e 6e, induced cell death by apoptosis and mitochondrial membrane depolarization, indicating apoptotic death by extrinsic pathway. 4a provide cell cycle arrest at G2/M phase, suggesting that it is a specific cell cycle agent. Molecular dynamics suggested that compounds interact with Bcl-xL mainly by hydrophobic interactions and 4a has affinity to the protein like sanguinarine, although the last showed superior activity against U87 cells. Perspectives include mechanistics studies about cell death pathway and expanding cell panel. In conclusion, sanguinarine anlogues represent a scaffold to be explored by medicinal chemists to the development of potential antitumor agentsBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPParise Filho, RobertoFernandes, Thais Batista2020-02-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9138/tde-04122020-171418/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2020-12-08T02:46:02Zoai:teses.usp.br:tde-04122020-171418Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212020-12-08T02:46:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
Synthesis, biological evaluation and molecular modeling of potential antitumors analogues from sanguinarine designed by molecular simplification
title Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
spellingShingle Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
Fernandes, Thais Batista
Aril-isoquinolina
Aryl-isoquinolines
Bcl-xL
Bcl-xL
Citotoxicidade
Cytotoxicity
Dinâmica molecular
Glioblastoma
Glioblastoma
Molecular dynamics
Molecular simplification
N-benzylnaphtyl-amine
Nbenzil-naftil-amina
Sanguinarina
Sanguinarine
Simplificação molecular
title_short Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
title_full Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
title_fullStr Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
title_full_unstemmed Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
title_sort Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de potenciais antitumorais análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular
author Fernandes, Thais Batista
author_facet Fernandes, Thais Batista
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Parise Filho, Roberto
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Thais Batista
dc.subject.por.fl_str_mv Aril-isoquinolina
Aryl-isoquinolines
Bcl-xL
Bcl-xL
Citotoxicidade
Cytotoxicity
Dinâmica molecular
Glioblastoma
Glioblastoma
Molecular dynamics
Molecular simplification
N-benzylnaphtyl-amine
Nbenzil-naftil-amina
Sanguinarina
Sanguinarine
Simplificação molecular
topic Aril-isoquinolina
Aryl-isoquinolines
Bcl-xL
Bcl-xL
Citotoxicidade
Cytotoxicity
Dinâmica molecular
Glioblastoma
Glioblastoma
Molecular dynamics
Molecular simplification
N-benzylnaphtyl-amine
Nbenzil-naftil-amina
Sanguinarina
Sanguinarine
Simplificação molecular
description A sanguinarina é um alcaloide capaz de inibir Bcl-xL, uma proteína antiapoptótica que se encontra superexpressa em linhagens tumorais e que está frequentemente relacionada à resistência destas frente a quimioterápicos antineoplásicos. No intuito de identificar potenciais agentes antitumorais, o objetivo deste trabalho foi sintetizar três séries de análogos da sanguinarina planejados por simplificação molecular e avaliar sua atividade biológica. Dez N-benzil-naftil-aminas (3a-e; 4a-e) e dez arilisoquinolinas (6a-e; 7a-e) foram sintetizadas em duas a três etapas reacionais, utilizando-se métodos de aminação redutiva e acoplamento de Suzuki. Insucesso na etapa de reação de Heck impossibilitou a síntese da terceira série, benzofenantridínica, apesar de testadas diversas condições reacionais. Avaliação da citotoxicidade em linhagens de glioblastoma U87MG revelou que a série N-benzilnaftil-amina apresenta melhor atividade quando comparada às aril-isoquinolinas, sendo para ambas, observada atividade superior à temozolamida, principal fármaco para o tratamento de glioblastoma. Estudos em linhagem não tumorigênica MRC-5 demonstraram que os análogos foram significativamente superiores à sanguinarina em relação à seletividade. Os compostos mais mais promissores, 4a e 6e, induziram morte celular por apoptose e causaram despolarização da membrana mitocondrial, indicando morte apoptótica pela via extrínseca. Ademais, 4a interrompeu o ciclo interrompeu o ciclo celular na fase G2/M, indicando que o mesmo seria um agente ciclo celular específico. Simulações de dinâmica molecular sugerem que os compostos interagem com a proteína Bcl-xL principalmente por interações hidrofóbicas, e que o composto 4a apresentaria afinidade com o alvo semelhante à sanguinarina, embora esta tenha apresentado atividade superior em células U87. Perspectivas incluem estudos das vias de indução de morte celular, além da expansão do painel de células. Conclui-se, portanto, que os análogos da sanguinarina representam um arcabouço a ser explorado pelos químicos medicinais no desenvolvimento de potenciais antineoplásicos.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-02-04
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9138/tde-04122020-171418/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9138/tde-04122020-171418/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256679418167296