Efecto de derivados de N,N´-acilhidrazonas sobre la expresión del gen de cruzaína en epimastigotes de Trypanasoma cruzi

Abstract

RESUMEN: Actualmente, la enfermedad de Chagas sigue siendo un problema de salud mundial, a pesar de que se cuenta con un tratamiento a base de dos fármacos nifurtimox y benznidazol. Sin embargo, ambos fármacos no son totalmente eficaces y desencadenan efectos adversos severos en el paciente. Debido a esto, una alternativa es desarrollar nuevos fármacos con actividad biológica hacia blancos exclusivos de Trypanosoma cruzi. La enzima cruzaína es esencial para la supervivencia, virulencia y metabolismo del parásito, lo cual la hace una diana atractiva para diseñar nuevos compuestos como agentes tripanocidas. En ese sentido los derivados de N-acilhidrazonas han tomado gran relevancia en los últimos años como agentes tripanocidas, ya que han demostrado inhibir a la enzima cruzaína. El objetivo de este trabajo fue obtener nuevos derivados de N-propionil- - bencenoacilhidrazonas y evaluar su efecto sobre la expresión del gen de cruzaína en epimastigotes de Trypanosoma cruzi. Inicialmente, se realizó un cribado virtual y acoplamiento molecular entre cruzaína (PDB: 3LXS) y compuestos derivados de N acilhidrazonas de la quimioteca ZINC15 y sureChEMBL; finalmente se obtuvo que los compuestos ZINC144091798, SCHEMBL899992, ZINC000100231563 y SCHEMBL17908041 son potenciales inhibidores de cruzaína. Adicionalmente, se sintetizaron y elucidaron estructuralmente 14 nuevos derivados de N, - bencenoacilhidrazonas y posteriormente fueron evaluados contra epimastigotes y tripomastigotes de T. cruzi de la cepa NINOA. Se determinó que los compuestos TD-04, TD-05 y TD-07 fueron los más activos contra tripomastigotes, mientras que el TD-08 y el TD-11 fueron los más potentes contra epimastigotes, por lo cual se llevaron a ensayos de expresión a la concentración de 50 µg/mL. Los niveles de expresión relativa del gen de cruzaína se midieron mediante PCR tiempo real utilizand gapdh como gen normalizador y para la cuantificación absoluta se preparó una curva estándar con 8 puntos a partir de diluciones seriadas de base 10 con ADNg de T. cruzi. Finalmente, se demostró que el tratamiento con TD-08 y TD-11 no hubo un efecto en los niveles de ARNm del gen cruzaína (p>0.05) a los tiempos de 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 y 48 h, por lo cual la mortalidad en T. cruzi causada por los derivados de N-acilhidrazona es debido posiblemente a otro mecanismo de acción que no implican a la enzima cruzaína. ABSTRACT: Currently, Chagas disease remains a global health problem, despite treatment with two drugs nifurtimox and benznidazole. However, both drugs are not fully effective and it also triggers severe adverse effects on the patient. Because of this, an alternative is to develop new drugs with biological activity towards targets exclusive to Trypanosoma cruzi. The enzyme cruzain is essential for the survival, virulence and metabolism of this parasite, which makes it an attractive target for designing new compounds as trypanocidal agents. In this sense, N-acilhydrazone derivatives have become relevant in recent years as trypanocidal agents, as they have been shown to inhibit the enzyme cruzain. The aim of this research was to obtain new derivatives of N-propionyl-N'-benzeneacylhydrazones and to evaluate their effect on the expression of the cruzain gene in epimastigotes of Trypanosoma cruzi. Initially, virtual screening and molecular docking between cruzain (PDB: 3LXS) and compounds derived from N-acylhydrazones from the ZINC15 and sureChEMBL library were performed, finally we obtained that the compounds ZINC144091798, SCHEMBL899992, ZINC000100231563 and SCHEMBL17908041 are potential cruzain inhibitors. In addition, 14 new N, N -benzene acylhydrazone derivatives were synthesized and structurally identified and then evaluated against epimastigotes and trypomastigotes of the T. cruzi (NINOA strain). We determined that compounds TD-04, TD-05 and TD-07 were the most active against trypomastigotes, while TD-08 and TD-11 were the most potent against epimastigotes, therefore expression tests were carried out at a concentration of 50 µg/mL. The relative expression levels of the cruzain gene were measured by real- gapdh as a normalizer gene and the absolute quantification a standard curve was constructed with eight ten-fold serial dilutions of the gDNA of T. cruzi. In conclusion, it was demonstrated that treatment with TD-08 and TD-11 did not have an effect on the mRNA levels of the cruzain gene (p>0.05) at times 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 and 48 h, which is why the mortality in T. cruzi caused by N-acilhydrazone derivatives is possibly due to another mechanism of action that does not involve the enzyme cruzain.