Publicação

Exploração de novos análogos de nucleósidos como potenciais agentes antibacterianos visando a inibição da síntese do peptidoglicano

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Os nucleósidos são compostos envolvidos em vários processos celulares como síntese de RNA e DNA, sinalização celular, regulação enzimática e metabolismo. Análogos destes compostos são frequentemente usados no tratamento de infeções virais e fúngicas, assim como no tratamento do cancro. No entanto, são poucos explorados como agentes bacterianos. Vários produtos naturais com uma estrutura nucleosídica já foram descritos como tendo atividade inibitória na síntese da parede celular bacteriana, pela inibição da síntese do peptidoglicano, o constituinte principal das paredes celulares das bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Numa primeira parte do trabalho foram sintetizados e purificados, análogos de açucares de nucleósidos difosfato com potencial inibitório das enzimas Mur, essenciais para a biossíntese do peptidoglicano, de modo a posteriormente avaliar o seu efeito como agente antibacteriano. As enzimas Mur possuem o mesmo mecanismo catalítico e partilham caraterísticas estruturais que podem ser concebivelmente exploradas para o desenvolvimento de inibidores capazes de visar simultaneamente mais do que um enzima, ou seja os compostos sintetizados pretendem mimetizar açúcares de nucleósido difosfato, baseados em UDP-MurNac, que são os substratos das enzimas Mur, o que forneceria antibacterianos com direcionados a vários alvos e com uma probabilidade minimizada de desenvolvimento de resistência do que aquela observada quando apenas um alvo é visado. Para tal, foram sintetizados, novos nucleósidos pseudossacarídicos nos quais um sistema (triazolil)metil amida conecta as unidades glicosídicas em C-6. A via sintética consistiu na síntese separada de precursores nucleosídicos derivados de Npropargil glucuronamina e de 6-azidoglucósido de metilo e no acoplamento posterior dessas moléculas através de uma unidade 1,2,3-triazole usando reações de cicloadição 1,3-dipolar. A natureza das bases azotadas do percursor N-propargil glucuronamina foi variada, usando 6-cloropurina, 2-acetamino-6-cloropurina, uracilo e timina. A caraterização dos compostos foi realizada por RMN, usando as técnicas 1H RMN, 13C RMN, COSY, HMQC e HMBC. Na segunda parte do trabalho foi avaliada a atividade biológica de 17 compostos, incluindo os análogos de açucares de nucleósido difosfato sintetizados, precursores nucleosídicos, bem como outros análogos de nucleós(t)idos contendo unidades de 1,2,3-triazole, anteriormente sintetizadas no grupo, pelo método da microdiluição em placas de 96 poços. A determinação da concentração inibitória mínima (CIM) foi realizada através da identificação das concentrações que impediam o aparecimento de turbidez no meio resultante do crescimento bacteriano após incubação de 24 h de incubação a 37℃. Para o ensaio foram utilizadas estirpes de bactérias Gram-positivas (S. pneumoniae, estirpe D39) e Gram-negativas (E. coli, estirpe DH5α). Dos compostos analisados, identificou-se um isonucleósido de triazolefosfonato, (composto 34) que se mostrou ativo contra S. pneumoniae com a CIM entre 3,91 a 7,81 mg/L, uma atividade antibacteriana melhor do que da fosfomicina face a S. pneumoniae, com CIM entre 32 e 64 mg/L. O efeito antibacteriano deste composto foi confirmado através da realização de uma curva de crescimento da S. pneumoniae na presença de 34, para determinar a taxa de crescimento e o tempo de duplicação de S. pneumoniae nas condições utilizadas.
Autores principais:	Moreira, Tânia Melizia Pereira
Assunto:	Nucleósidos Agentes antimicrobianos Síntese orgânica Peptidoglicano Atividade biológica Teses de mestrado - 2022
Ano:	2022
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	Os nucleósidos são compostos envolvidos em vários processos celulares como síntese de RNA e DNA, sinalização celular, regulação enzimática e metabolismo. Análogos destes compostos são frequentemente usados no tratamento de infeções virais e fúngicas, assim como no tratamento do cancro. No entanto, são poucos explorados como agentes bacterianos. Vários produtos naturais com uma estrutura nucleosídica já foram descritos como tendo atividade inibitória na síntese da parede celular bacteriana, pela inibição da síntese do peptidoglicano, o constituinte principal das paredes celulares das bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Numa primeira parte do trabalho foram sintetizados e purificados, análogos de açucares de nucleósidos difosfato com potencial inibitório das enzimas Mur, essenciais para a biossíntese do peptidoglicano, de modo a posteriormente avaliar o seu efeito como agente antibacteriano. As enzimas Mur possuem o mesmo mecanismo catalítico e partilham caraterísticas estruturais que podem ser concebivelmente exploradas para o desenvolvimento de inibidores capazes de visar simultaneamente mais do que um enzima, ou seja os compostos sintetizados pretendem mimetizar açúcares de nucleósido difosfato, baseados em UDP-MurNac, que são os substratos das enzimas Mur, o que forneceria antibacterianos com direcionados a vários alvos e com uma probabilidade minimizada de desenvolvimento de resistência do que aquela observada quando apenas um alvo é visado. Para tal, foram sintetizados, novos nucleósidos pseudossacarídicos nos quais um sistema (triazolil)metil amida conecta as unidades glicosídicas em C-6. A via sintética consistiu na síntese separada de precursores nucleosídicos derivados de Npropargil glucuronamina e de 6-azidoglucósido de metilo e no acoplamento posterior dessas moléculas através de uma unidade 1,2,3-triazole usando reações de cicloadição 1,3-dipolar. A natureza das bases azotadas do percursor N-propargil glucuronamina foi variada, usando 6-cloropurina, 2-acetamino-6-cloropurina, uracilo e timina. A caraterização dos compostos foi realizada por RMN, usando as técnicas 1H RMN, 13C RMN, COSY, HMQC e HMBC. Na segunda parte do trabalho foi avaliada a atividade biológica de 17 compostos, incluindo os análogos de açucares de nucleósido difosfato sintetizados, precursores nucleosídicos, bem como outros análogos de nucleós(t)idos contendo unidades de 1,2,3-triazole, anteriormente sintetizadas no grupo, pelo método da microdiluição em placas de 96 poços. A determinação da concentração inibitória mínima (CIM) foi realizada através da identificação das concentrações que impediam o aparecimento de turbidez no meio resultante do crescimento bacteriano após incubação de 24 h de incubação a 37℃. Para o ensaio foram utilizadas estirpes de bactérias Gram-positivas (S. pneumoniae, estirpe D39) e Gram-negativas (E. coli, estirpe DH5α). Dos compostos analisados, identificou-se um isonucleósido de triazolefosfonato, (composto 34) que se mostrou ativo contra S. pneumoniae com a CIM entre 3,91 a 7,81 mg/L, uma atividade antibacteriana melhor do que da fosfomicina face a S. pneumoniae, com CIM entre 32 e 64 mg/L. O efeito antibacteriano deste composto foi confirmado através da realização de uma curva de crescimento da S. pneumoniae na presença de 34, para determinar a taxa de crescimento e o tempo de duplicação de S. pneumoniae nas condições utilizadas.