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dos Santos FS, de Freitas RP, de Freitas CS, Mendonça DVC, Lage DP, Tavares GDSV, Machado AS, Martins VT, Costa AV, de Queiroz VT, de Oliveira MB, de Oliveira FM, Antinarelli LMR, Coimbra ES, Pilau EJ, da Silva GP, Coelho EAF, Teixeira RR. Synthesis of 1,2,3-Triazole-Containing Methoxylated Cinnamides and Their Antileishmanial Activity against the Leishmania braziliensis Species. Pharmaceuticals (Basel) 2023; 16:1113. [PMID: 37631028 PMCID: PMC10459042 DOI: 10.3390/ph16081113] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/07/2023] [Revised: 08/01/2023] [Accepted: 08/03/2023] [Indexed: 08/27/2023] Open
Abstract
Leishmaniasis is a group of infectious diseases caused by protozoan parasites that belong to the genus Leishmania. Currently, there is no human vaccine, and the available treatments are associated with toxicity, high cost, and the emergence of resistant strains. These factors highlight the need to identify new antileishmanial candidates. In this study, we synthesized twenty-four methoxylated cinnamides containing 1,2,3-triazole fragments and evaluated their antileishmanial activity against the Leishmania braziliensis species, which is the main etiological agent responsible for American Tegumentary Leishmaniasis (ATL). The cinnamides were synthetically prepared using nucleophilic acyl substitution and copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) reactions. The compounds were characterized using infrared, nuclear magnetic resonance, and high-resolution mass spectrometry techniques. We performed preliminary studies to evaluate the biological activity of these compounds against L. braziliensis promastigotes and axenic amastigotes. Compound 28, N-((1-(7-(diethylamino)-2-oxo-2H-chromen-3-yl)-1H-1,2,3-triazole-4-yl) methyl)-3,4-dimethoxy cinnamide, demonstrated relevant antileishmanial activity with low toxicity in murine cells. The selectivity index values for this compound were superior compared with data obtained using amphotericin B. Furthermore, this cinnamide derivative reduced the infection percentage and number of recovered amastigotes in L. braziliensis-infected macrophages. It also induced an increase in reactive oxygen species production, depolarization of the mitochondrial potential, and disruption of the parasite membrane. Taken together, these findings suggest that this synthetic compound holds potential as an antileishmanial candidate and should be considered for future studies in the treatment of ATL.
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Affiliation(s)
- Fabíola Suelen dos Santos
- Laboratório de Síntese Orgânica (LABSINTO), Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (F.S.d.S.); (R.P.d.F.)
| | - Rossimiriam Pereira de Freitas
- Laboratório de Síntese Orgânica (LABSINTO), Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (F.S.d.S.); (R.P.d.F.)
| | - Camila Simões de Freitas
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Débora Vasconcelos Costa Mendonça
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Daniela Pagliara Lage
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Grasiele de Sousa Vieira Tavares
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Amanda Sanchez Machado
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Vivian Tamieti Martins
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Adilson Vidal Costa
- Grupo de Estudo Aplicado em Produtos Naturais e Síntese Orgânica (GEAPS), Departamento de Química e Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre 29500-000, Espírito Santo, Brazil; (A.V.C.); (V.T.d.Q.); (M.B.d.O.)
| | - Vagner Tebaldi de Queiroz
- Grupo de Estudo Aplicado em Produtos Naturais e Síntese Orgânica (GEAPS), Departamento de Química e Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre 29500-000, Espírito Santo, Brazil; (A.V.C.); (V.T.d.Q.); (M.B.d.O.)
| | - Mariana Belizario de Oliveira
- Grupo de Estudo Aplicado em Produtos Naturais e Síntese Orgânica (GEAPS), Departamento de Química e Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre 29500-000, Espírito Santo, Brazil; (A.V.C.); (V.T.d.Q.); (M.B.d.O.)
| | | | - Luciana Maria Ribeiro Antinarelli
- Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, Minas Gerais, Brazil; (L.M.R.A.); (E.S.C.)
| | - Elaine Soares Coimbra
- Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, Minas Gerais, Brazil; (L.M.R.A.); (E.S.C.)
| | - Eduardo Jorge Pilau
- Centro de Ciências Exatas, Departamento de Química, Universidade Estadual de Maringá, Maringá 87020-900, Paraná, Brazil; (E.J.P.); (G.P.d.S.)
| | - Geovane Perez da Silva
- Centro de Ciências Exatas, Departamento de Química, Universidade Estadual de Maringá, Maringá 87020-900, Paraná, Brazil; (E.J.P.); (G.P.d.S.)
| | - Eduardo Antonio Ferraz Coelho
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil; (C.S.d.F.); (D.V.C.M.); (D.P.L.); (G.d.S.V.T.); (A.S.M.); (V.T.M.); (E.A.F.C.)
| | - Róbson Ricardo Teixeira
- Grupo de Síntese e Pesquisa de Compostos Bioativos (GSPCB), Departamento de Química, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa 36570-900, Minas Gerais, Brazil
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Anti-leishmanial compounds from microbial metabolites: a promising source. Appl Microbiol Biotechnol 2021; 105:8227-8240. [PMID: 34625819 DOI: 10.1007/s00253-021-11610-6] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/13/2021] [Revised: 09/18/2021] [Accepted: 09/20/2021] [Indexed: 10/20/2022]
Abstract
Leishmania is a complex disease caused by the protozoan parasites and transmitted by female phlebotomine sandfly. The disease affects some of the poorest people on earth with an estimated 700,000 to 1 million new cases annually. The current treatment for leishmaniasis is toxic, long, and limited, in view of the high resistance rate presented by the parasite, necessitating new perspectives for treatment. The discovery of new compounds with different targets can be a hope to make the treatment more efficient. Microbial metabolites and their structural analogues with enormous scaffold diversity and structural complexity have historically played a key role in drug discovery. We found thirty-nine research articles published between 1999 and 2021 in the scientific database (PubMed, Science Direct) describing microbes and their metabolites with activity against leishmanial parasites which is the focus of this review. KEY POINTS: • Leishmania affects the poorest regions of the globe • Current treatments for leishmaniasis are toxic and of limited efficacy • Microbial metabolites are potential sources of antileishmania drugs.
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