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Title: Avaliação da atividade in vitro anti-zika vírus de bis-naftoquinonas sintéticas
Authors: Rosa, Stephanie Rangel da Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Pinto, Ana Maria Viana
metadata.dc.contributor.advisorco: Vieira, Carmen Baur
metadata.dc.contributor.members: Castro, Tatiana Xavier de
Castro, Helena Carla
Gonzaga, Daniel Tadeu Gomes
Issue Date: 2020
Abstract: A epidemia do Zika vírus (ZIKV) que ocorreu em 2015 e 2016, despertou um grande interesse de pesquisadores de instituições de saúde pública no Brasil e no mundo, especialmente em função do vírus ocasionar microcefalia, síndrome de Guillain-Barré e outras complicações neurológicas. O objetivo deste estudo foi avaliar primeiramente a citotoxicidade de uma série com dezesseis compostos em células de rim de embrião humano (HEK-293) e, posteriormente, testar a atividade antiviral dos compostos mais ativos. Dentre os compostos analisados, três moléculas (3g, 3h e 3i) não apresentaram toxicidade para as células HEK-293. A avaliação da citotoxicidade foi determinada pela concentração das bis-naftoquinonas capazes de matar 50% das células (CC50), utilizando três metodologias: o sal tetrazólico 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5 diphenyl tetrazolium bromide (MTT), o vermelho neutro (VN) e o cristal violeta (CV). As células foram tratadas com diferentes concentrações das bis-naftoquinonas (3,125 μM; 6,25 μM; 12,5 μM; 25 μM; 50 μM e 100 μM). Os resultados do CC50 obtidos foram: MTT (3g = 355 ± 2,4; 3h = 355 ± 2,3; 3i = 325 ± 1,6); VN (3g = 365 ± 3,3; 3h = 345 ± 2,7; 3i = 347 ± 1,8); CV (3g = 371 ± 1,1; 3h = 375 ± 1,0; 3i = 355 ± 1,5). A avaliação da atividade antiviral das moléculas, frente uma amostra selvagem de Zika vírus, da variante brasileira BRAZIL-ZKV 2015 (GenBank: KU497555.1) foi testada, por ser uma cepa circulante no país. A concentração das bis-naftoquinonas capaz de inibir 50% da produção do ZIKV (EC50) foi determinada pela técnica de Reed Muench e os resultados obtidos foram: 3g (EC50 = 2,8 ±1,1); 3h (EC50 = 1,5 ± 1,0) e 3i (EC50 = 2,1 ± 1,1); A partir dos resultados do CC50 e EC50, foi determinado o índice de seletividade (IS), que estabelece a razão entre CC50/EC50 de cada bis-naftoquinona, nas diferentes metodologias de avaliação da citotoxicidade: 3g IS (MTT = 127; VN = 130; CV = 133); 3h IS (MTT= 237; VN = 230; CV = 250) e 3i IS (MTT = 155; VN= 165; CV = 169). Os resultados obtidos sugerem que as bis-naftoquinonas inibiram a etapa de replicação do genoma viral em diferentes proporções, com maiores inibições observadas para 3i e 3h, indicando que suas atividades antivirais envolveram a sinalização da transcrição do genoma viral. Foi observada uma redução expressiva na produção de virion em cultivo de células HEK-293 pelas moléculas. Portanto, de acordo com os resultados, todas as moléculas apresentaram potencial para serem utilizadas como antivirais, porém a bis-naftoquinona 3i desempenhou um resultado mais promissor.
metadata.dc.description.abstractother: Zika virus (ZIKV) epidemic that occurred in 2015 and 2016, aroused a great interest of researchers from public health institutions in Brazil and worldwide, especially due to the virus causing microcephaly, Guillain-Barré syndrome and other neurological complications. The aim of this study was to first evaluate the cytotoxicity of a series of sixteen compounds in human embryo kidney cells (HEK-293) and, subsequently, to test the antiviral activity of the most active compounds. Among the compounds analyzed, three molecules (3g, 3h and 3i) did not show toxicity to HEK-293 cells. The evaluation of cytotoxicity was determined by the concentration of bis-naphthoquinones capable of killing 50% of the cells (CC50), using three methodologies: tetrazolic salt 3- (4,5-dimethylthiazol-2yl) -2,5 diphenyl tetrazolium bromide (MTT), neutral red (NR) and violet crystal (VC). The cells were treated with different concentrations of bis-naphthoquinones (3.125 μM; 6.25 μM; 12.5 μM; 25 μM; 50 μM and 100 μM). The CC50 results obtained were: MTT (3g = 355 ± 2.4; 3h = 355 ± 2.3; 3i = 325 ± 1.6); NR (3g = 365 ± 3.3; 3h = 345 ± 2.7; 3i = 347 ± 1.8) and VC (3g = 371 ± 1.1; 3h = 375 ± 1.0; 3i = 355 ± 1.5). The evaluation of the antiviral activity of the molecules, against a wild sample of Zika virus, of the Brazilian variant BRAZIL-ZKV 2015 (GenBank: KU497555.1) was tested, as it is a circulating strain in the country. The concentration of bis-naphthoquinones capable of inhibiting 50% of ZIKV production (EC50) was determined by the Reed Muench technique and the results obtained were: 3g (EC50 = 2.8 ± 1.1); 3h (EC50 = 1.5 ± 1.0) and 3i (EC50 = 2.1 ± 1.1). From the results of CC50 and EC50, the selectivity index (SI) was determined, which establishes the ratio between CC50 / EC50 of each bis-naphthoquinone, in the different cytotoxicity assessment methodologies: 3g SI (MTT = 127; NR = 130; VC = 133); 3h SI (MTT = 237; NR = 230; VC = 250) and 3i SI (MTT = 155; NR = 165; VC = 169). The results obtained suggest that bis-naphthoquinones inhibited the replication stage of the viral genome in different proportions, with greater inhibitions observed for 3i and 3h, indicating that their antiviral activities involved signaling the transcription of the viral genome. A significant reduction in the production of virion was observed in culture of HEK-293 cells by the molecules. Therefore, according to the results, all the molecules had the potential to be used as antivirals, however the bis-naphthoquinone 3i performed a more promising result.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/15819
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