Design e síntese de derivados da retronecina e avaliação da atividade in vivo no modelo de Caenorhabditis elegans para a doença de alzheimer
dc.contributor.advisor | Giordani, Raquel Brandt | |
dc.contributor.advisor-co1 | Oliveira, Riva de Paula | |
dc.contributor.advisor-co1ID | pt_BR | |
dc.contributor.advisorID | pt_BR | |
dc.contributor.author | Almeida, Wamberto Alristenio Moreira | |
dc.contributor.authorID | pt_BR | |
dc.contributor.referees1 | Moreira, Susana Margarida Gomes | |
dc.contributor.referees1ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees2 | Souza, Marcus Vinícius Nora de | |
dc.contributor.referees2ID | pt_BR | |
dc.date.accessioned | 2020-01-16T17:05:53Z | |
dc.date.available | 2020-01-16T17:05:53Z | |
dc.date.issued | 2018-02-27 | |
dc.description.abstract | Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial neurodegenerative disease and the most common form of dementia in the elderly worldwide. Pathological characteristics of AD include amyloid beta (Aβ) plaques, neurofibrillary tangles comprising hyperphosphorylated tau protein, decline of cholinergic function, oxidative stress and inflammation. The Aβ peptide is the most studied target, since the appearance of the senile plaques is the trigger for the other processes or acts by feedback in them. The current treatment of AD is based on inhibitors of the enzyme acetylcholinesterase and memantine, an N-methyl-D-aspartate receptor antagonist, however both treatments are palliative because they do not impair the natural course of the disease, hence the new approaches are based on multi-target drugs. Among natural products alkaloids are the most outstanding as source of new drugs, including the anticholinesterasic agents used in the treatment of AD are alkaloids or their semisynthetic derivatives. The aim of this study is to develop new molecules by associating the pyrrolizidine alkaloid nucleus with L-aminoacid and to evaluate their activity in C. elegans an in vivo alternative model with targets related to AD. Because a virtual screening of condensed amino acids to retronecine (RTN) was performed, and the molecules showed affinity for the enzyme acetylcholinesterase (AChE) were selected for synthesis and biological evaluation. monocrotaline (MCT), the starting molecule for the synthesis of the derivatives, was isolated from the seeds of Crotalaria retusa by maceration in methanol followed by acid-base extraction, subsequently the same was hydrolyzed with barium hydroxide and the pyrrolizidine nucleus, retronecine (RTN), was obtained by column isolation of basic alumina. RTN was halogenated through reaction with thionyl chloride at C-9 to favor nucleophilic substitution reactions at this position. Biological assays were performed on the already wellestablished model for DA the strain CL2006 of Caenorhabditis elegans, which expresses the human β-amyloid (βA) peptide in the muscle in a constitutive way, which leads to progressive paralysis. The molecules were tested at 3 concentrations 10, 50 and 100 μmol. The animals were synchronized by the NaClO method and on the fourth day were submitted to a temperature of 35ºC, which accelerates the phenotype of paralysis. The worms were analyzed every hour by touching with the platinum loop, and those that did not move the posterior region of the body were quantified as paralyzed. Memantine, which is the drug of choice for advanced disease, was used as standard. Memantine prolonged the paralysis in the animal, which corroborates with the literature. RTN at the concentration of 100 μmol slightly reduced the paralysis in the animals. The results show that RTN and RTNCl are non-toxic as their starting product, monocrotaline, which is an indication that molecular modifications may be useful for reducing toxicity and broadening the fields of biological activity for pyrrolizidine alkaloids. From the spectra of the reactional products, structures were proposed for the obtained products. | pt_BR |
dc.description.resumo | A doença de Alzheimer (DA) é uma patologia neurodegenerativa multifatorial e a forma mais comum de demência no idoso em todo o mundo. As principais características patológicas da DA incluem placas beta-amiloides (βA), emaranhados neurofibrilares provenientes da hiperfosforilação da proteína tau, declínio da função colinérgica, estresse oxidativo e inflamação. O peptídeo βA é o alvo mais estudado, pois o surgimento das placas senis desencadeia os demais processos, ou atua por feedback nestes. O tratamento atual da DA é baseado em inibidores da enzima acetilcolinesterase e na memantina, um antagonista dos receptores N-metil-D-Aspartato, contudo os tratamentos são paliativos, uma vez que não interrompem o curso natural da doença, por essa razão as novas abordagens são baseadas em fármacos multialvos. Dentre os produtos naturais os alcaloides são os que mais se destacam como fonte de novos fármacos, inclusive, os anticolinesterásicos utilizados no tratamento da DA são alcaloides ou derivados semi-sintéticos destes. O objetivo deste estudo é desenvolver novas moléculas a partir da condensação do núcleo alcaloídico pirrolizidínico a Laminoácidos (fenilalanina e triptofano) e avaliar a atividade destas no modelo de Caenorhabditis elegans para a DA, isto porque um screening virtual de aminoácidos condensados a retronecina (RTN) foi realizado, e as moléculas apresentaram afinidade pela enzima acetilcolinesterase (AChE). A monocrotalina (MCT), molécula de partida para a síntese dos derivados, foi isolada a partir das sementes de Crotalaria retusa por meio de maceração em metanol seguida de extração ácido-base, posteriormente a mesma foi hidrolisada com hidróxido de bário e o núcleo pirrolizidínico, a RTN, foi obtida por isolamento em coluna de alumina básica. A RTN foi halogenada no carbono nove através de reação com cloreto de tionila, afim de favorecer reações de substituição nucleofílica nesta posição. Diversas propostas reacionais foram efetuadas objetivando condensar os Laminoácidos ao núcleo pirrolizidínicos. Os ensaios biológicos in vivo foram realizados no modelo já bem estabelecido para a DA a cepa CL2006 de Caenorhabditis elegans, um nematoide que expressa o peptído β-amiloide (βA) humano no músculo de forma constitutiva, que o leva a uma paralisia progressiva, as moléculas foram testadas em 3 concentrações 10, 50 e 100 μmol. Os animais foram sincronizados pelo método de NaClO e no quarto dia foram submetidos a temperatura de 35 ºC, que acelera o fenótipo de paralisia. Os vermes foram analisados a cada hora através do toque com a alça de platina, e aqueles que não moviam a região posterior do corpo eram quantificados como paralisados. Como padrão utilizou-se a memantina, que é o fármaco de escolha para os quadros avançados da DA. A memantina prolongou o tempo de paralisia no animal, o que corrobora com a literatura. A RTN na concentração de 100 µmol reduziu levemente a paralisia nos animais, enquanto que a retronecina clorada (RTNCl) não prolongou o tempo de paralisia nos animais, contudo não foi tóxica a estes mesmo em concentrações de 100 mmol. Os resultados mostram que a RTN e a RTNCl não são tóxicas como seu produto de partida, a MCT, o que é um indicativo que as modificações moleculares podem ser úteis para redução da toxicidade e ampliar os campos de atividade biológica para alcaloides pirrolizidínicos. A partir dos espectros dos produtos reacionais, estruturas foram propostas para os produtos obtidos. | pt_BR |
dc.identifier.citation | ALMEIDA, Wamberto Alristenio Moreira. Design e síntese de derivados da retronecina e avaliação da atividade in vivo no modelo de Caenorhabditis elegans para a doença de alzheimer. 2018. 151f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28256 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Doença de Alzheimer | pt_BR |
dc.subject | C. elegans | pt_BR |
dc.subject | Alcaloides | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA | pt_BR |
dc.title | Design e síntese de derivados da retronecina e avaliação da atividade in vivo no modelo de Caenorhabditis elegans para a doença de alzheimer | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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