Complexos de polipiridil de metal dinuclear e mononuclear (II) contra drogas

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Feb 07, 2024

Complexos de polipiridil de metal dinuclear e mononuclear (II) contra drogas

Malaria Journal volume 21, Artigo número: 386 (2022) Citar este artigo 1423 Acessos 2 Altmetric Metrics detalhes A malária continua sendo uma das doenças parasitárias mais virulentas e mortais do mundo,

Malaria Journal volume 21, Número do artigo: 386 (2022) Citar este artigo

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A malária continua a ser uma das doenças parasitárias mais virulentas e mortais do mundo, particularmente em África e no Sudeste Asiático. A ocorrência generalizada de cepas de Plasmodium falciparum resistentes à artemisinina na sub-região do Grande Mekong é alarmante. Isto prejudica as economias nacionais, além de ser um grande inconveniente no controlo e eliminação eficazes da malária em todo o mundo. É evidente que é urgentemente necessário um medicamento antimalárico eficaz.

Os complexos dinucleares e mononucleares de cobre(II) e zinco(II) foram sintetizados em solução etanólica e caracterizados por diversas medidas físicas (FTIR, análise elementar CHN, solubilidade, ESI-MS, UV-Visível, condutividade e momento magnético, e RMN) . A estrutura cristalina de raios X do complexo de dicobre (II) foi determinada. As atividades hemolíticas in vitro desses complexos metálicos foram avaliadas espectroscopicamente em sangue B +, enquanto a potência antimalárica foi realizada in vitro em Plasmodium falciparum 3D7 (Pf3D7) sensível a medicamentos e Plasmodium falciparum IPC5202 (Pf5202) resistente à artemisinina com corante fluorescente. . O modo de ação dos complexos metálicos foi conduzido para determinar a formação de espécies reativas de oxigênio usando corantes PNDA e DCFH-DA, despolarização JC-1 do potencial de membrana mitocondrial, inibição do proteassoma 20S da malária com lisado de parasita e estudos morfológicos usando manchas de Giemsa e Hoechst.

Os complexos de cobre (II) mostraram potência antimalárica contra Pf3D7 e Pf5202 na faixa submicromolar a micromolar. Os complexos de zinco (II) foram eficazes contra Pf3D7 com excelente índice terapêutico, mas encontraram resistência total contra Pf5202. Entre os quatro, o complexo dinuclear de cobre (II) foi o mais potente contra ambas as cepas. Os complexos de zinco (II) não causaram hemólise dos glóbulos vermelhos, enquanto os complexos de cobre (II) induziram aumento da hemólise com o aumento da concentração. Outros estudos mecanísticos de ambos os complexos de cobre (II) nas cepas Pf3D7 e Pf5202 mostraram indução de ERO, inibição do proteassoma da malária 20S, perda do potencial de membrana mitocondrial e características morfológicas indicativas de apoptose.

O dinuclear [Cu (phen) -4,4′-bipy-Cu (phen)] (NO3)4 é altamente potente e pode superar a resistência total aos medicamentos do Pf5202 em relação à cloroquina e à artemisinina. Os outros três complexos de cobre (II) e zinco (II) só foram eficazes contra o Pf3D7 sensível ao medicamento, sendo que este último não causou hemólise dos glóbulos vermelhos. Seu modo de ação envolve múltiplos alvos.

A OMS notificou cerca de 241 milhões de casos de malária em todo o mundo em 85 países endémicos, com mortes por malária estimadas em 627.000 em 2020 [1]. A situação é agravada pela disseminação da resistência aos medicamentos, mesmo à terapia combinada à base de artemisinina (ACT), e pelo surgimento independente de mutações kelch13, que é a causa da resistência à artemisinina [2]. Devido à crescente redução de mais membros no cocktail de medicamentos do ACT, como resultado da resistência aos medicamentos, existe uma necessidade urgente de descoberta de novos medicamentos antimaláricos.

O desenvolvimento de complexos metálicos é um projeto alternativo atraente de medicamentos devido às possibilidades estruturais e físico-químicas únicas que não podem ser alcançadas por moléculas orgânicas, e esses medicamentos antimaláricos metálicos oferecem uma solução potencial para a resistência aos medicamentos [3,4,5,6,7] . Entre quatro complexos catiônicos de ligantes mistos, (N-benzoil-N′,N′-di(2-hidroxietil)tioureato)(4,4′-di-tert-butil-2,2′-bipiridil)platina(II) o cloreto foi fortemente ativo contra cepas de malária sensíveis e resistentes à cloroquina [8]. Da lista de diferentes complexos metal-cloroquina, três dos seis testados mostraram maior atividade antimalárica contra a cepa de malária resistente à cloroquina [9]. Num outro estudo, a potência de um dos complexos de cobre (II) testados foi 32 vezes superior à da cloroquina e 260 vezes superior à de outro medicamento antiprotozoário, o toltrazuril, sugerindo complexos de cobre como bons candidatos [3]. Em comparação, um composto de chumbo [(η5-C5R5)Ru(PPh3)(phen)][PF6] foi apenas menos de 2 vezes mais potente que a cloroquina em Pf3D7, uma cepa de Plasmodium falciparum sensível à cloroquina/artemisinina, mas foi não é tão bom quanto a cloroquina ou a diidroartemisinina contra a cepa resistente à artemisinina Pf5202 [7].

 100 μM). The phen ligand has an IC50 value of 4.27 μM towards Pf3D7, showing it to be a bioactive ligand while the 4,4′-bipy is not. In all the metal(II) complexes, metal(II) chelation by phen causes mainly slight enhancement of their antimalarial property except (3) where there is about 5 × enhancement. The copper(II) nitrate was moderately active towards both the Pf3D7 (IC50, ~ 46 μM) and the drug resistant Pf5202 (IC50, ~ 49 μM) malaria strains while the zinc(II) nitrate was not active towards both strains. As expected, the copper(II) complexes (1) and (3) are more cytotoxic towards the drug-sensitive strain Pf3D7 than the corresponding zinc(II) analogues (2) and (4). This could be easily understood from the established characteristic of copper(II) complexes having the ability to induce ROS stress, inhibit growth and initiate cell death [51, 52]. However, as can be seen later, the above zinc(II) complexes do not cause any haemolysis of the RBC at high concentration but are about equally effective against the drug-sensitive malaria strain Pf3D7./p> 100 μM). From the above analysis, it seems that (3) is highly promising and has good potential against drug-resistant malaria when we see that both clinical drugs, chloroquine and artemisinin, encountered a massive drop in efficacy of more than 3000 × and the Pf5202 was totally resistant towards these two drugs. In comparison, another highly promising chemotype, a “half-sandwich” cyclopentadienylruthenium(II) lead compound Ru2, exhibited fast parasiticidal activity against both ring and trophozoite stages of a synchronized Pf3D7 strain and was highly potent against Pf5202 resistant strain (IC50, 0.068 μM) [7]. Surprisingly, the most potent Fe(III)-multidentate ligand complex was more potent towards different resistant malaria strains (IC50, 30–50 μM) than towards chloroquine-sensitive strain Pf3D7 (IC50, 90 μM) [53]. In our case, the copper(II) complex (3) was the reverse, i.e. more potent towards the sensitive strain Pf3D7 than Pf5202./p> 25 µM/p>