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66
PAOLA FARIA DA SILVEIRA ANÁLISE DA ATIVIDADE ANTIVIRAL DE COMPOSTOS DERIVADOS DE NAFTOQUINONAS NATURAIS E SINTÉTICAS SOBRE A REPLICAÇÃO DE Dengue virus EM MODELO IN VITRO Ouro Preto, MG Abril de 2016

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PAOLA FARIA DA SILVEIRA

ANAacuteLISE DA ATIVIDADE ANTIVIRAL DE COMPOSTOS DERIVADOS

DE NAFTOQUINONAS NATURAIS E SINTEacuteTICAS SOBRE A

REPLICACcedilAtildeO DE Dengue virus EM MODELO IN VITRO

Ouro Preto MG

Abril de 2016

II

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

INSTITUTO DE CIEcircNCIAS EXATAS E BIOLOacuteGICAS

DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS BIOLOacuteGICAS

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM BIOTECNOLOGIA

ANAacuteLISE DA ATIVIDADE ANTIVIRAL DE COMPOSTOS DERIVADOS

DE NAFTOQUINONAS NATURAIS E SINTEacuteTICAS SOBRE A

REPLICACcedilAtildeO DE Dengue virus EM MODELO IN VITRO

Dissertaccedilatildeo submetida ao programa de Poacutes-

Graduaccedilatildeo do Nuacutecleo de Pesquisas em Ciecircncias

Bioloacutegicas da Universidade Federal de Ouro

Preto como parte integrante dos requisitos para

obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Mestre em Biotecnologia

aacuterea de concentraccedilatildeo Biotecnologia aplicada agrave

sauacutede humana e animal

Orientador Prof Dr Breno de Mello Silva

Co-orientador Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo

Ouro Preto MG

Abril de 2016

III

IV

V

LABORATOacuteRIO AUXIacuteLIO

Este trabalho foi realizado no Laboratoacuterio de Biologia e Tecnologia de Micro-organismos ndash

ICEBNUPEBUFOP com auxiacutelio da Coordenadoria de Aperfeiccediloamento de Pessoal de

Niacutevel Superior (CAPES) e Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)

VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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II

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

INSTITUTO DE CIEcircNCIAS EXATAS E BIOLOacuteGICAS

DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS BIOLOacuteGICAS

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM BIOTECNOLOGIA

ANAacuteLISE DA ATIVIDADE ANTIVIRAL DE COMPOSTOS DERIVADOS

DE NAFTOQUINONAS NATURAIS E SINTEacuteTICAS SOBRE A

REPLICACcedilAtildeO DE Dengue virus EM MODELO IN VITRO

Dissertaccedilatildeo submetida ao programa de Poacutes-

Graduaccedilatildeo do Nuacutecleo de Pesquisas em Ciecircncias

Bioloacutegicas da Universidade Federal de Ouro

Preto como parte integrante dos requisitos para

obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Mestre em Biotecnologia

aacuterea de concentraccedilatildeo Biotecnologia aplicada agrave

sauacutede humana e animal

Orientador Prof Dr Breno de Mello Silva

Co-orientador Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo

Ouro Preto MG

Abril de 2016

III

IV

V

LABORATOacuteRIO AUXIacuteLIO

Este trabalho foi realizado no Laboratoacuterio de Biologia e Tecnologia de Micro-organismos ndash

ICEBNUPEBUFOP com auxiacutelio da Coordenadoria de Aperfeiccediloamento de Pessoal de

Niacutevel Superior (CAPES) e Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)

VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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III

IV

V

LABORATOacuteRIO AUXIacuteLIO

Este trabalho foi realizado no Laboratoacuterio de Biologia e Tecnologia de Micro-organismos ndash

ICEBNUPEBUFOP com auxiacutelio da Coordenadoria de Aperfeiccediloamento de Pessoal de

Niacutevel Superior (CAPES) e Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)

VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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IV

V

LABORATOacuteRIO AUXIacuteLIO

Este trabalho foi realizado no Laboratoacuterio de Biologia e Tecnologia de Micro-organismos ndash

ICEBNUPEBUFOP com auxiacutelio da Coordenadoria de Aperfeiccediloamento de Pessoal de

Niacutevel Superior (CAPES) e Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)

VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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V

LABORATOacuteRIO AUXIacuteLIO

Este trabalho foi realizado no Laboratoacuterio de Biologia e Tecnologia de Micro-organismos ndash

ICEBNUPEBUFOP com auxiacutelio da Coordenadoria de Aperfeiccediloamento de Pessoal de

Niacutevel Superior (CAPES) e Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)

VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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VI

EPIacuteGRAFE

ldquoA persistecircncia eacute o menor caminho do ecircxitordquo (Charles Chaplin)

ldquoO Senhor eacute meu Pastor e nada me faltaraacute () Ainda que eu andasse pelo

vale da sombra da morte natildeo temeria mal algum porque tu estaacutes comigo

a tua vara e o teu cajado me consolam () Certamente que a bondade e a

misericoacuterdia me seguiratildeo todos os dias da minha vida e habitarei na casa

do Senhor por longos diasrdquo (Salmos 23)

VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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VII

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo primeiramente agrave Deus por ser o meu sustento e proteccedilatildeo

Aos meus pais Antocircnio e Sandra pelas oraccedilotildees esforccedilo carinho e dedicaccedilatildeo

E ao meu irmatildeo Joatildeo Paulo e minha Cunhada Naacutedia pelo apoio e torcida

Ao Prof Dr Breno de Mello Silva e Prof Dr Geraldo Ceacutelio Brandatildeo pela oportunidade e

orientaccedilatildeo durante o desenvolvimento do mestrado

Agrave toda equipe do LBTM em especial a Ana Claudia Cyntia e Erica pelo companheirismo

ajuda e incentivo

Aos meus amigos que fizeram parte de toda esta trajetoacuteria

Aos laboratoacuterios do NUPEB pela permissatildeo e ajuda no uso de diversos equipamentos

Agrave Universidade Federal de Ouro Preto por todas as oportunidades oferecidas

Agrave CAPES pelo apoio financeiro

Agrave todos aqueles que de alguma forma auxiliaram para o desenvolvimento e conclusatildeo deste

trabalho

VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

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VIII

RESUMO

O Dengue virus (DENV) possui quatro sorotipos diferentes (1-4) que satildeo principalmente

transmitidos pelo mosquito Aedes aegypti A infecccedilatildeo resulta na patogecircnese da dengue que eacute

uma epidemia de proporccedilotildees globais Apesar dos esforccedilos ainda natildeo existe uma vacina eficaz

contra os quatro sorotipos bem como drogas eficientes no tratamento de pacientes Portanto

vaacuterios estudos tem sido conduzidos na busca de faacutermacos com atividade antiviral contra o

DENV e outros Flavivirus Dentre os compostos estudados para este fim estatildeo as

naftoquinonas metaboacutelitos secundaacuterios produzidos por algas fungos plantas e animais Estes

compostos podem ser extraiacutedos principalmente a partir de plantas do gecircnero Tabebuia

(famiacutelia Bignoniaceae) satildeo caracterizados por apresentar atividade antiviral destacando-se a

szlig-lapachona potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria

(AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV) O objetivo deste trabalho foi testar oito

diferentes compostos derivados de naftoquinonas sinteacuteticas e naturais com potencial atividade

antiviral contra DENV Para isso uma triagem foi realizada por reduccedilatildeo de MTT (brometo de

3- (45-dimetiltiazol-2-il) -25-brometo difenil tetrazolina) para avaliar a atividade citotoacutexica

de oito compostos na linhagem celular BHK-21 resultando no caacutelculo da concentraccedilatildeo

citotoacutexica 50 (CC50) e as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas a serem utilizada em testes

subsequentes para os compostos A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 e A8 (lapachol β-lapachona 2-

Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona 2-Cloro-14-naftoquinona e 4 derivados de

lapachol) Em seguida ceacutelulas BHK-21 foram incubadas com os compostos em concentraccedilotildees

natildeo citotoacutexicas em diferentes diluiccedilotildees e infectadas com os sorotipos 1 e 2 DENV na

multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 5 e 2 para os sorotipos 1 e 2 respectivamente A

atividade antiviral foi testada atraveacutes da anaacutelise de reduccedilatildeo de MTT e pela titulaccedilatildeo de virus

liberados no sobrenadante Apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute

uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes

faacutermacos natildeo demonstraram atividade antiviral nas condiccedilotildees experimentais testadas

IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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IX

ABSTRACT

The Dengue virus (DENV) has four different serotypes (1-4) that are primarily transmitted by

the mosquito Aedes aegypti Infection results in the pathogenesis of dengue which is an

epidemic of global proportions Despite these efforts there is still no effective vaccine against

the four serotypes as well as efficient drugs in the treatment of patients Therefore various

studies have been conducted in the search for drugs with antiviral activity against DENV and

other flaviviruses Among the studied compounds for this purpose are the naphthoquinones

secondary metabolites produced by algae fungi plants and animals These compounds can be

mainly extracted from plants of the genus Tabebuia (Bignoniaceae) are characterized by

having antiviral activity especially the szlig-lapachone potent inhibitor of the enzyme reverse

transcriptase of avian myeloblastosis virus (AMV) and murine leukemia Rauscher (RLV)

The aim of this study was to test eight different compounds derived from synthetic and

natural naphthoquinones with potential antiviral activity against DENV For this a screening

was performed by reduction of MTT (3- (45-dimethylthiazol-2-yl) -25-diphenyl bromide

tetrazolina) to assess the cytotoxic activity of the compounds eight BHK-21 cell line resulting

in the calculation of the cytotoxic concentration 50 (CC50) and non-cytotoxic

concentrations to be used in subsequent tests for compounds A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 and

A8 (lapachol β-lapachone 2-hydroxy -3- (β β-dimethylvinyl) -14-naphthoquinone 2-

chloro-14-naphthoquinone and derivatives lapachol 4) Then BHK-21 cells were incubated

with compounds at non-cytotoxic concentrations in different dilutions and infected with

serotypes 1 and 2 DENV at multiplicity of infection (MOI) of 5 and 2 for serotypes 1 and 2

respectively The antiviral activity was assayed by MTT reduction assay and the virus titer

released into the supernatant Although some compounds have shown reduced to one log unit

in the number of viral particles results indicate that these drugs did not show antiviral activity

in experimental conditions

X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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X

SUMAacuteRIO

RESUMO VIII

ABSTRACT IX

LISTA DE FIGURAS XII

LISTA DE TABELAS XIII

1 INTRODUCcedilAtildeO 2

11 Flavivirus 2

12 Dengue virus 3

13 Epidemiologia 6

14 Naftoquinonas 8

3 OBJETIVOS 16

31 Objetivo Geral 16

32 Objetivos especiacuteficos 16

4 MATERIAL E MEacuteTODOS 18

41 Linhagens celulares 18

411 Ceacutelulas C636 18

412 Ceacutelulas BHK-21 18

42 Viacuterus 18

421 DENV 1 e DENV 2 18

422 Titulaccedilatildeo viral 19

43 Compostos de naftoquinonas 19

44 Ensaio de citotoxicidade 20

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan 21

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 21

47 Ensaio Dose-resposta 22

48 Ensaio Virucida 23

49 Ensaio antiviral 23

410 Anaacutelise estatiacutestica 24

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 26

51 Ensaio de citotoxicidade celular 26

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 28

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) 31

54 Ensaio dose resposta 32

XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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XI

55 Ensaio Virucida 36

56 Ensaio Antiviral 37

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao tratamento com

os compostos A1 A3 A4 e A5 40

6 CONCLUSAtildeO 44

7 PERSPECTIVAS 46

8 REFEREcircNCIAS 48

XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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XII

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus 4

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV 5

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue 7

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2) 9

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-Lapachona 10

Figura 6 Tabebuia avellanedae 11

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (Exemplo da curva dose resposta do composto A7) 28

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan 29

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas) 30

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas 31

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI 32

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 34

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 35

Figura 14 Ensaio virucida 36

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral 38

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados 39

Figura 17 Curva de crescimento celular 41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular 41

XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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XIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados 20

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo da

concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) 28

Tabela 3 Ensaio virucida 37

Tabela 4 Ensaio Antiviral 38

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados 39

XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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XIV

LISTA DE ABREVIATURAS

AMV ndash Mielobastose Aviaacuteria viacuterus (Avian Myeloblastosis virus )

CC50 ndash Concentraccedilatildeo Citotoacutexica 50

DENV ndash Dengue virus

DMEM ndash Meio baacutesico modificado por Dulbecco (Dulbeccos Modified Eagle Medium)

DMSO ndash Dimetilsulfoacutexido

ICTV ndash Comitecirc Inernacional de Taxonomia Viral

JEV ndash Viacuterus da Encefalite Japonesa (Japanese Encephalitis virus)

MOI ndash Multiplicidade de infecccedilatildeo viral

NS ndash Proteiacutenas natildeo estruturais

NT ndash Natildeo Tratado

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

RE ndash Retiacuteculo endoplasmaacutetico

RLV ndash Viacuterus da Leucemia Murina de Rauscher (Murine leukemia virus)

SFB ndash Soro Fetal Bovino

UFP ndash Unidades formadoras de placas

WNV ndash Viacuterus do Nilo Ocidental (West Nile virus)

YFV ndash Viacuterus da febre amarela (Yellow fever virus)

ZV ndash Zika virus

1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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1

I INTRODUCcedilAtildeO

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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2

1 INTRODUCcedilAtildeO

11 Flavivirus

O Gecircnero Flavivirus pertencente agrave famiacutelia Flaviviridae inclui 53 espeacutecies

taxonomicamente reconhecidas (ICTV 2016) muitas das quais satildeo importantes patoacutegenos

humanos tais como o Dengue virus (DENV) Yellow fever virus (YFV - viacuterus da febre

amarela ndash protoacutetipo deste gecircnero) Japanese encephalitis virus (JEV - viacuterus da encefalite

japonesa) West Nile virus (WNV - virus do Nilo Ocidental) Zika virus (ZV) entre outros

(Villordo 2016) O nome flavivirus eacute derivado da palavra latina flavus que significa amarelo

significando a icteriacutecia causada pelo YFV Os sintomas da infecccedilatildeo por flavivirus pode variar

de leve febre e mal-estar a encefalite fatal e febre hemorraacutegica (Mukhopadhyay 2005)

Estes viacuterus regulam o metabolismo e a sobrevivecircncia das ceacutelulas infectadas

assegurando a sua proacutepria reproduccedilatildeo e propagaccedilatildeo O viacuterus da dengue tambeacutem provoca a

autofagia uma resposta homeostaacutetica geral que ajuda a ceacutelula infectada sobreviver e produzir

viacuterus (Datan 2016)

Os Flavivirus podem ser agrupados em complexos e sub-complexos antigecircnicos

baseados em criteacuterios soroloacutegicos ou em grupos clados e espeacutecies segundo a sua filogenia

molecular (Lindenbach 2007) A maioria dos membros deste gecircnero satildeo arbovirus (arthropod

borne virus) ou seja satildeo essencialmente transmitidos por Artroacutepodes (Mackenzie 2004)

onde 27 satildeo transmitidos por mosquitos 12 por carrapatos e 14 natildeo possuem vetor

conhecido Os viacuterus transmitidos pela fecircmea do gecircnero Aedes incluem DENV e YFV satildeo

viscerotroacutepicos e possuem primatas como reservatoacuterio natural (Gaunt 2001)

A patogenia da Dengue causada pelo DENV constitui uma das doenccedilas virais mais

importantes em seres humanos transmitidos por insetos e eacute responsaacutevel por cerca de 390

milhotildees de infecccedilotildees por ano O YFV por sua vez causador da febre amarela eacute endecircmico em

vaacuterios paiacuteses do continente Africano e da Ameacuterica do Sul resultando em 200000 casos e

30000 mortes na Aacutefrica mesmo com vacinas eficazes disponiacuteveis Outras doenccedilas causadas

por flaviviacuterus incluem a encefalite do Nilo Ocidental (West Nile virus) e febre Zika (Zika

virus) que satildeo consideradas doenccedilas emergentes com surtos importantes em todo o mundo

(Villordo 2016)

3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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3

12 Dengue virus

Os DENV pertencem ao gecircnero flaviviacuterus e evoluiram em primatas natildeo-humanos a

partir de um ancestral comum Eacute composto por quatro sorotipos antigenicamente distintos

(DENV1-4) que co-circulam por todo o Sudeste da Aacutesia Aacutefrica e Ameacutericas (McArthur 2013)

e em outubro de 2013 foi anunciado um novo sorotipo circulante denominado entatildeo de DENV

5 (Normile 2013) A partiacutecula infecciosa eacute esfeacuterica com 40-50 nm de diacircmetro possuindo

um envelope de lipopolissacariacutedeo O genoma consiste em RNA de fita simples natildeo

segmentado e senso positivo de aproximadamente 11 kb de comprimento e possui uma uacutenica

janela aberta de leitura (start codon) (Guzman 2010) Apoacutes a traduccedilatildeo a uacutenica poliproteiacutena

formada eacute clivada por proteases virais e celulares em trecircs proteiacutenas estruturais que compotildeem

a partiacutecula viral C (capsideo) prM M (membrana e o seu precursor) e E (envelope) e sete

proteiacutenas natildeo estruturais essenciais para a replicaccedilatildeo viral (NS) (NS1 NS2a NS2b NS3

NS4a NS4b e NS5) (Robertson 2009)

A transmissatildeo do viacuterus ocorre atraveacutes da picada por fecircmeas infectadas de mosquitos

do gecircnero Aedes sendo responsaacutevel pelas maiores taxas de doenccedila e mortalidade entre os

membros do gecircnero Flavivirus (Mukhopadhyay 2005) No Brasil o Aedes aegypti eacute o

principal vetor de dengue enquanto o Aedes albopictus atua como um vector secundaacuterio

(Weaver 2010)

O diagnoacutestico soroloacutegico da Dengue se baseia na detecccedilatildeo de niacuteveis elevados de

anticorpos anti-Dengue-IgM ou anti-Dengue-IgG que reconhecem e se ligam ao antiacutegeno de

DENV A Glicoproteiacutena do envelope (E) uma proteiacutena estrutural de DENV eacute o alvo

antigecircnico mais importante destes anticorpos neutralizantes porque estaacute exposta na superfiacutecie

do viacuterus e medeia os receptores de ligaccedilatildeo e fusatildeo da ceacutelula hospedeira (Lee 2015)

Durante a infecccedilatildeo celular os virions de DENV se ligam agrave superfiacutecie da membrana

atraveacutes da glicoproteiacutena do envelope (E) a receptores especiacuteficos e satildeo internalizados por

endocitose Uma vez dentro do endossoma a acidificaccedilatildeo provocada pela ligaccedilatildeo de

lisossomos desencadeia uma trimerizaccedilatildeo irreversiacutevel da proteiacutena E que atua na fusatildeo das

membranas virais e endossomais celulares Apoacutes essa fusatildeo o nucleocapsideo eacute liberado no

citoplasma onde o mesmo eacute desnudado e a replicaccedilatildeo do genoma de RNA e montagem de

partiacuteculas eacute iniciada As partiacuteculas virais imaturas satildeo acumuladas no luacutemen do retiacuteculo

endoplasmaacutetico (RE) Essas partiacuteculas imaturas que contecircm proteiacutenas prM proteiacutena E

membrana lipiacutedica e nuacutecleo capsiacutedeo natildeo pode induzir a fusatildeo da ceacutelula hospedeira ou seja

4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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4

neste estaacutegio elas natildeo satildeo infecciosas (Mukhopadhyay 2005) O processo de maturaccedilatildeo

desses viacuterus ocorre apoacutes a clivagem proteoliacutetica da proteiacutena precursora de membrana (prM)

transformando viacuterus inerte em partiacuteculas infecciosas (Li 2008) Partiacuteculas subvirais satildeo

tambeacutem produzidas no RE mas apenas contecircm as glicoproteiacutenas de membrana fazendo com

que estas partiacuteculas sejam natildeo infecciosas Os viacuterus maduros e as partiacuteculas sub-virais satildeo

liberados da ceacutelula hospedeira por exocitose (Mukhopadhyay 2005)

Na pele o DENV tende a infectar ceacutelulas dendriacuteticas imaturas Estas ceacutelulas infectadas

amadurecem e migram para os gacircnglios linfaacuteticos regionais ou locais onde apresentam

antiacutegenos virais agraves ceacutelulas T iniciando as respostas imunes Existe tambeacutem evidecircncia de

replicaccedilatildeo abundante de DENV em ceacutelulas do parecircnquima do fiacutegado e em macroacutefagos nos

gacircnglios linfaacuteticos fiacutegado e baccedilo bem como em monoacutecitos de sangue perifeacuterico (Guzman

2010)

Proteiacutena E

(diacutemero)

Proteiacutena

M

Proteiacutena C

ssRNA (+)

Figura 1 Estrutura da partiacutecula viral de Dengue viacuterus A partiacutecula viral eacute composta

por trecircs proteiacutenas estruturais proteiacutena de envelope (E) disposta em diacutemeros a proteiacutena

associada agrave membrana (M) e a proteiacutena do nucleocapsiacutedeo (C) O genoma de RNA fita-

simples de polaridade positiva se encontra dentro do nucleocapsiacutedeo (Adaptado de

httpviralzoneexpasyorgviralzoneall_by_species24html)

5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

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5

Figura 2 Ciclo de multiplicaccedilatildeo de DENV A Os viacuterus se ligam aos receptores na superfiacutecie da

ceacutelula e satildeo endocitados B Devido ao baixo pH dentro dos endossomas ocorre a fusatildeo de

membranas viral-celular mediada por proteiacutenas virais resultando na liberaccedilatildeo do RNA viral em um

processo chamado de desnudamento C O genoma viral eacute traduzido em uma uacutenica poliproteiacutena que

eacute processada por proteases do viacuterus e da ceacutelula hospedeira D O RNA eacute replicado por proteiacutenas

natildeo-estruturais do proacuteprio viacuterus E A montagem do viacuterus ocorre na membrana do Reticulo

endoplasmaacutetico no qual a proteiacutena do capsiacutedeo e o RNA viral satildeo envolvidos por glicoproteiacutenas e

pela membrana da organela para formar partiacuteculas virais imaturas F Partiacuteculas virais imaturas

utilizam a via secretora da ceacutelula hospedeira e sob o baixo pH do Complexo de Golgi a proteiacutena

precursora prM eacute clivada em proteiacutena M completando a maturaccedilatildeo do viacuterus GOs viacuterus maduros

satildeo entatildeo liberados das ceacutelulas por exocitose Os nuacutemeros indicados nas caixas coloridas referem-se

ao valor de pH dos respectivos compartimentos Imagem adaptada de PERERA 2009

Adsorccedilatildeo

Siacutentese e processamento

Fusatildeo e

Desnudamento

Replicaccedilatildeo do RNA

Montagem

Maturaccedilatildeo

Liberaccedilatildeo de

viacuterus

maduro

A

B

C

D

E

F

G

6

13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

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13 Epidemiologia

Ao longo das uacuteltimas deacutecadas a dengue se tornou a doenccedila viral transmitida por

mosquitos mais prevalente no mundo Estimativas de infecccedilatildeo pela OMS indicam que a

patologia eacute endecircmica em mais de 100 paiacuteses em todos os continentes exceto a Antaacutertida e

aflige principalmente paiacuteses pobres em recursos nas regiotildees tropicais e subtropicais (Perry

2011) Epidemias globais de DENV ocorreram ao longo das uacuteltimas deacutecadas em parte devido

agrave diminuiccedilatildeo dos esforccedilos no controle de mosquitos Satildeo estimados mais de 50 milhotildees de

casos de dengue anualmente (Mukhopadhyay 2005)

A Dengue eacute uma doenccedila viral sistecircmica aguda que se estabeleceu em todo o mundo

em ambos os ciclos de transmissatildeo endecircmicas e epidecircmicas A infecccedilatildeo pelo DENV em seres

humanos eacute frequentemente inaparente mas pode levar a uma grande variedade de

manifestaccedilotildees cliacutenicas de febre leve a siacutendrome do choque da dengue potencialmente fatal A

imunidade vitaliacutecia desenvolvida apoacutes a infecccedilatildeo com um dos quatro tipos de viacuterus eacute

especiacutefica para cada tipo e a progressatildeo para uma doenccedila mais grave eacute frequente mas natildeo

exclusivamente relacionada com infecccedilatildeo secundaacuteria por tipos heteroacutelogos No entanto

enquanto a expansatildeo histoacuterica desta doenccedila eacute bem documentada o elevado fardo de

problemas de sauacutede atribuiacuteveis agrave dengue em grande parte do mundo tropical e sub-tropical

permanecem pouco enumerados (Bhatt 2013)

O Brasil eacute um paiacutes de grande extensatildeo (8512000 km2) situado em uma zona

predominantemente tropical com extensas aacutereas de florestas na regiatildeo amazocircnica bem como

restos de uma floresta tropical na costa leste sudeste e sul entre outros ecossistemas A maior

parte do paiacutes tem um clima tropical e uma grande diversidade de plantas e animais portanto

um local adequado para a ocorrecircncia de patologias causadas por viacuterus transmitidos por

artroacutepodes (Figueiredo 2000) Segundo o boletim epidemioloacutegico do ministeacuterio da sauacutede em

2016 jaacute foram registrados 170103 casos provaacuteveis de dengue no paiacutes ateacute a semana

epidemioloacutegica 5 Nesse periacuteodo a regiatildeo Sudeste registrou o maior nuacutemero de casos

provaacuteveis (96664 casos 568) Em Minas Gerais jaacute foram registradas 19 mortes em

decorrecircncia da Dengue entre 1deg de janeiro e 14 de marccedilo deste ano Outros 91 oacutebitos estatildeo

sob investigaccedilatildeo (BRASIL 2016)

7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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7

Figura 3 Distribuiccedilatildeo geograacutefica da Dengue Aacutereas de risco de transmissatildeo em amarelo

(Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede Adaptado de httpwwwwhointen)

As manifestaccedilotildees da doenccedila foram descritas pela primeira vez apoacutes a Segunda Guerra

Mundial coincidente com o aumento da urbanizaccedilatildeo particularmente na Aacutesia (Weaver 2010)

Atualmente o DENV eacute hiperendecircmico em muitas regiotildees tropicais onde 2 ou mais sorotipos

circulam endemicamente Embora DENV foi provavelmente introduzido periodicamente para

as Ameacutericas atraveacutes de navios desde o seacuteculo 17 o surgimento de DENV no Hemisfeacuterio

Ocidental comeccedilou mais tarde devido a uma campanha de sucesso parcial para erradicar o

vetor A aegypti para controlar a febre amarela Esta campanha teve sucesso na maior parte

das Ameacutericas da deacutecada de 1950 agrave deacutecada de 1970 mas foi interrompida O vetor entatildeo

rapidamente recolonizou quase toda a regiatildeo neotropical e subtropicais e a invasatildeo do DENV

seguiu logo depois Em 1985 A albopictus foi introduzido nos EUA e no Brasil

proporcionando um vetor para a transmissatildeo secundaacuteria de DENV nas Ameacutericas (Hawley

1987)

Os mosquitos vetores principalmente A aegypti tornam-se infectados quando eles se

alimentam do sangue de seres humanos durante o periacuteodo de cinco dias da viremia A

infecccedilatildeo produz um amplo espectro da doenccedila cliacutenica e varia de assintomaacutetica a doenccedila febril

auto-limitante A dengue tambeacutem conhecida como ldquofebre osso quebradordquo devido agraves fortes

dores nas articulaccedilotildees e inclui sintomas de febre alta dores musculares articulares e erupccedilatildeo

cutacircnea Uma pequena porcentagem de indiviacuteduos pode apresentar a siacutendrome do choque da

8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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8

dengue (dengue hemorraacutegica) com risco de vida grave O tratamento eacute amplamente favoraacutevel

usando de reidrataccedilatildeo oral ou intravenosa acompanhamento e atenccedilatildeo meacutedica adequada No

entanto uma das principais consequecircncias da doenccedila eacute a sua capacidade de sobrecarregar

instalaccedilotildees meacutedicas durante um surto e em paiacuteses onde os recursos de sauacutede jaacute estatildeo no

limite isso pode ter efeitos catastroacuteficos Prevenccedilatildeo e tratamento portanto se fazem

altamente necessaacuterios (Perry 2011)

A prevalecircncia global de DENV cresceu drasticamente nas uacuteltimas deacutecadas e ateacute o

momento natildeo haacute nenhum medicamento especiacutefico para combater a infecccedilatildeo as medidas de

prevenccedilatildeo mais eficazes satildeo voltadas para o controle do vetor (Silva 2011) Diante disso a

Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede (OMS) elegeu o desenvolvimento de vacinas contra o viacuterus da

dengue como prioridade mundial (Kinney 2001) Por conseguinte a busca de substacircncias

naturais ou sinteacuteticas com atividade antiviral especiacutefica sem toxicidade para as ceacutelulas

normais em seres humanos eacute uma estrateacutegia desejada para evitar que a dengue se agrave e

ajudar a controlar a difusatildeo da doenccedila As vaacuterias fases do ciclo viral representam alvos

terapecircuticos individuais que podem ser exploradas (Costa 2013) Nesse sentido vaacuterios

grupos de pesquisa e organizaccedilotildees estatildeo trabalhando com diversas abordagens para o

desenvolvimento de compostos antivirais com atividade protetora contra dengue Dentre elas

uma vasta gama de produtos naturais incluindo plantas numa tentativa de isolar e

caracterizar novos compostos que podem inibir a replicaccedilatildeo do viacuterus ou tratar a infecccedilatildeo

viral Por essa razatildeo extratos e componentes da planta satildeo cada vez mais importantes como

fontes potenciais para agentes antivirais (Silva 2011)

14 Naftoquinonas

As quinonas satildeo compostos aromaacuteticos amplamente distribuiacutedos na natureza e podem

ser encontrados em vaacuterias famiacutelias de plantas bem como isolado de fungos algas e

bacteacuterias Elas satildeo classificadas em benzoquinonas antraquinonas e naftoquinonas de acordo

com as suas estruturas quiacutemicas Naftoquinonas satildeo compostos orgacircnicos altamente reativos

utilizados como corantes naturais ou sinteacuteticos cujas cores variam de amarelo para vermelho

Apresentam cadeia carbocircnica similar ao naftaleno e satildeo caracterizadas por seus dois grupos

carbonila na posiccedilatildeo 1 e 4 por isso satildeo nomeadas de 14-naftoquinonas Os grupos carbonila

tambeacutem podem estar presente na posiccedilatildeo 12 com menor incidecircncia (Loacutepez 2014)

9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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9

Figura 4 Estrutura quiacutemica da 12-naftoquinona (1) e 14-naftoquinona (2)

Entre as quinonas estatildeo compostos biologicamente importantes tais como o grupo da

vitamina K e a coenzima Q (ubiquinona) Estes compostos tecircm um papel importante no

metabolismo celular especialmente como carreadores de eleacutetrons Aleacutem de quinonas que

possuam uma funccedilatildeo bioloacutegica outros compostos desta classe tecircm sido encontrados

mostrando atividade antibioacutetica Alguns deles estatildeo presentes na natureza mas a maior parte

satildeo obtidos sinteticamente entre eles 2-hidroxi-3-alquil-14-naftoquinonas que possuem

evidecircncias de serem ativos in vitro contra os parasitas da malaacuteria e como coccidiostaacuteticos

(Ambrogi 1970)

A atividade bioloacutegica de quinonas estaacute muitas vezes relacionada com o seu

comportamento eletroquiacutemico A capacidade de aceitar um ou dois eleacutetrons para formar o

acircnion radical correspondente ou dianion pode ser o motivo da induccedilatildeo da formaccedilatildeo de

espeacutecies reativas de oxigecircnio responsaacuteveis pelo estresse oxidativo nas ceacutelulas A capacidade

de aceitar eleacutetrons de naftoquinonas pode ser alterada por mudanccedilas de posiccedilatildeo do grupo

carbonila (12- 14-naftoquinonas) ou diferentes substituintes ou funccedilotildees associadas agrave porccedilatildeo

de naftoquinona (Francisco 2010)

As naftoquinonas satildeo largamente encontradas em plantas micro-organismos e alguns

animais Estes compostos tecircm sido amplamente utilizados em diversas culturas como corantes

para cosmeacuteticos tecidos alimentos (Brandelli 2004) e para fins medicinais incluindo

antitumoral (Oliveira 1990 Ferreira 1996) anti-inflamatoacuterios antimalaacuterico antiviral

(Fonseca 2003 Hussain 2007) atibacterianos e antifuacutengicos (Nagata 1998) Estas atividades

bioloacutegicas tecircm justificado o grande nuacutemero de trabalhos (aproximadamente 42 ateacute abril 2016

ndash Pubmed) encontrados na literatura que visa a siacutentese e avaliaccedilatildeo de qualquer das quinonas

naturais ou seus anaacutelogos como agentes farmacoloacutegicos potenciais (Rahmoun 2013)

10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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10

O Lapachol foi descoberto e estudado desde o seacuteculo XIX Foi isolado primeiramente

do lenho da aacutervore argentina ldquolapachordquo Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae) conhecida

como Ipecirc roxo Os estudos quiacutemicos foram desenvolvidos inicialmente em 1892 (Fonseca

2003) O lapachol foi descrito pela primeira vez por Paterno em 1821 tendo sua estrutura

quiacutemica estabelecida em 1896 por Hooker que o identificou como uma naftoquinona Esta

naftoquinona possui accedilatildeo antiinflamatoacuteria analgeacutesica antibioacutetica e anti-neoplaacutesica

reconhecida (Arauacutejo 2002)

A β-lapachona (34-di-hidro-22-dimetil-2H-naptho [12-b] pirano-56-diona) eacute uma

quinona obtida de fontes naturais derivada da aacutervore Lapacho (Tabebuia avellanedae) nativa

da Ameacuterica do Sul e Central A siacutentese e quiacutemica da β-lapachona e compostos relacionados

foi inicialmente investigado no final do seacuteculo XIX e iniacutecio do seacuteculo XX pelo quiacutemico

Samuel Hooker Apesar de alguns estudos cliacutenicos sobre a bioatividade de naftoquinonas

terem sido relatados no iniacutecio de 1940 foi o relatoacuterio do potencial da β-lapachona como um

agente anti-tripanossoma em 1977 que revitalizou o estudo e caracterizaccedilatildeo deste composto

natural A β-lapachona tambeacutem apresenta vaacuterias accedilotildees farmacoloacutegicas incluindo accedilatildeo

formaccedilatildeo de espeacutecies reativas de oxigecircnio (Hussain 2007)

Figura 5 Estrutura quiacutemica do Lapachol (1) da α- Lapachona (2) e da β-

Lapachona (Fonseca et al 2003 Ferreira et al 2010)

11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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11

Figura 6 Tabebuia avellanedae (Hussain 2007)

A β-lapachona eacute uma substacircncia natural facilmente obtida a partir do lapachol Esta

naftoquinona eacute o grande destaque desta classe de substacircncias porque se encontra em testes

cliacutenicos de fase II para o tratamento do cacircncer de pacircncreas (Ferreira 2010) O mecanismo de

accedilatildeo da β-lapachona diferencia-se de outros antineoplaacutesicos por atuar na topoisomerase I

promovendo a recuperaccedilatildeo da capacidade de apoptose celular Alguns estudos reportam sua

accedilatildeo sineacutergica de potenciaccedilatildeo com o Taxolreg

promovendo a inibiccedilatildeo em diferentes pontos de

replicaccedilatildeo celular aleacutem de sua combinaccedilatildeo com outros tratamentos como a aplicaccedilatildeo de

radiaccedilatildeo ionizante (Cunha 2005)

Vaacuterios estudos jaacute foram publicados demonstrando a atividade antiviral de

naftoquinonas naturais e sinteacuteticas A β-lapachona inibe seletivamente a replicaccedilatildeo do viacuterus

HIV-1 atuando na inibiccedilatildeo da enzima LTR117 Da mesma forma este composto eacute um

potente inibidor da enzima transcriptase reversa dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e

leucemia murina de Rauscher (RLV) inibindo tambeacutem a DNA polimerase A accedilatildeo inibitoacuteria

sobre estas enzimas revelou-se especiacutefica se comparada com a de outros inibidores

conhecidos (Silva 2003)

O Lapachol jaacute demonstrou atividade contra certas cepas virais incluindo Herpes virus

tipos I e II Outras naftoquinonas jaacute mostraram eficaacutecia contra cepas de Influenza virus

Poliomielite virus e estomatite vesicular Supotildee-se que o mecanismo de accedilatildeo destas quinonas

seja atraveacutes da inibiccedilatildeo da transcriptase reversa de retroviacuterus e da RNA polimerase Eacute relatado

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

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TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

12

que lapachol diminui a replicaccedilatildeo do viacuterus em seres humanos mas ainda natildeo existem

resultados de testes cliacutenicos disponiacuteveis (Hussain 2007)

Na avaliaccedilatildeo da atividade antiviral do Lapachol in vitro verificou-se que esta

substacircncia eacute ativa contra viacuterus RNA atuando tanto sobre viacuterus envelopados quanto sobre

partiacuteculas sem esta estrutura em concentraccedilotildees de 5 a 10 microgmL e ainda apresentou uma

pequena atividade sobre HSV (Herpes simplex I) e Ad5 (Adeno tipo 5) mas nenhuma

atividade sobre CoxB4 (Coxsackie B4) Em trabalho posterior demonstrou-se que nem o

Lapachol nem diversos dos seus derivados apresentaram atividade antiviral in vitro sobre

Poliovirus tipo 1 Ecovirus 19 e Coxsackie B tipo 4 Apenas os derivados 12-naftoquinonicos

e um intermediaacuterio da siacutentese Hoocker foram ativos contra o Echovirus 19 (Fonseca 2003)

Costa et al (2013) relataram que piranonaftoquinonas isocircmeras do lapachol possuem

atividade de inibiccedilatildeo da replicaccedilatildeo de DENV-2 atuando sobre a atividade da ATPase de NS3

(proteiacutena natildeo estrutural de DENV)

A utilizaccedilatildeo de testes in vitro por meio de ensaios de viabilidade celular constitui o

primeiro passo para a avaliaccedilatildeo da compatibilidade bioloacutegica de uma substacircncia e pode

fornecer elementos importantes para a anaacutelise da biocompatibilidade dos diferentes materiais

Para ser considerado natildeo citotoacutexico no teste de citotoxicidade in vitro um produto natildeo deve

ocasionar a morte das ceacutelulas nem afetar suas funccedilotildees celulares A prova do MTT eacute um dos

indicadores colorimeacutetricos de viabilidade celular mais utilizados sendo capaz de avaliar a

funccedilatildeo celular mitocondrial de acordo com a reduccedilatildeo enzimaacutetica do sal de tetrazoacutelio pelas

desidrogenases mitocondriais nas ceacutelulas viaacutevies (Arauacutejo et al 2008) Supotildee-se que o

mecanismo responsaacutevel pela citotoxicidade apresentada pelas quinonas esteja relacionado

com o estresse oxidativo causado por esses compostos poreacutem a capacidade de alquilaccedilatildeo de

nucleoacutefilos celulares tambeacutem representa correlaccedilatildeo com tais efeitos bioloacutegicos (Goulart

2004)

13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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13

II JUSTIFICATIVA

14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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14

2 JUSTIFICATIVA

Aleacutem do controle do mosquito transmissor e do desenvolvimento de vacinas que tem

sido exaustivamente estudado nos uacuteltimos anos uma alternativa para o combate agrave dengue

seria o desenvolvimento de faacutermacos para reduzir a viremia ou mesmo para controlar a

resposta imune do hospedeiro agrave infecccedilatildeo que tem sido apontada como principal fator de risco

nos casos mais graves Em funccedilatildeo disso o nuacutemero de pesquisas visando o desenvolvimento

de drogas com accedilatildeo antiviral ou com accedilatildeo imunomodulatoacuteria tem aumentado

significativamente As naftoquinonas vecircm ganhando bastante importacircncia na pesquisa de

novas drogas antivirais devido agrave algumas atividades apresentadas A szlig-lapachona-orto-

naftoquinona por exemplo se mostrou um potente inibidor da enzima transcriptase reversa

dos viacuterus mieloblastose aviaacuteria (AMV) e leucemia murina de Rauscher (RLV)

Diante da inexistecircncia de drogas com accedilatildeo anti DENV e o elevado nuacutemero e casos da

patogenia nos uacuteltimos anos a organizaccedilatildeo mundial da sauacutede classificou a Dengue como uma

epidemia de proporccedilotildees globais e um problema de sauacutede puacuteblica Como as naftoquinonas jaacute

demonstraram na literatura possuir um potencial efeito terapecircutico contra alguns viacuterus eacute

possiacutevel que estes compostos possam apresentar atividade antiviral contra DENV Portanto

este trabalho visou atraveacutes de ensaios de MTT e titulaccedilotildees virais em placa avaliar a potencial

atividade antiviral de oito compostos derivados de naftoquinonas naturais e sinteacuteticas

15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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15

III OBJETIVOS

16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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16

3 OBJETIVOS

31 Objetivo Geral

Avaliar oito compostos (2 naturais e 6 sinteacuteticos) derivados de naftoquinonas como potenciais

agentes antivirais em ceacutelulas BHK-21 frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1 e 2

32 Objetivos especiacuteficos

1 Calcular o iacutendice de citotoxicidade e a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) dos compostos

atraveacutes de ensaio de reduccedilatildeo de MTT

2 Avaliar os efeitos dos compostos sobre o crescimento a viabilidade e o volume celular

pela teacutecnica de exclusatildeo do azul de tripan

3 Determinar a multiplicidade de infecccedilatildeo de DENV 1 e 2 a ser utilizada nos ensaios

antivirais

4 Avaliar a atividade antiviral dos compostos frente agrave infecccedilatildeo por Dengue virus sorotipos 1

e 2 atraveacutes do ensaio de MTT

5 Verificar um possiacutevel efeito direto dos compostos agraves partiacuteculas virais de Dengue virus

6 Quantificar a produccedilatildeo de partiacuteculas virais infecciosas no sobrenadante de ceacutelulas

infectadas atraveacutes de titulaccedilatildeo viral pela contagem de unidades formadoras de placas

17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

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17

IV MATERIAL E MEacuteTODOS

18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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18

4 MATERIAL E MEacuteTODOS

41 Linhagens celulares

411 Ceacutelulas C636

As ceacutelulas C636 satildeo ceacutelulas de linhagem contiacutenua de larvas de mosquito Aedes

albopictus Estas ceacutelulas foram utilizadas na produccedilatildeo de estoque viral de DENV sorotipos 1

e 2 para isso foram mantidas em meio de cultura Leibovitz-15 (L-15) (Cultilab)

suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (Cultilab) antibioacuteticos (Penicilina 100 UmL

Streptomicina 100 microgmL) e antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL) a 28degC

412 Ceacutelulas BHK-21

As ceacutelulas BHK-21 satildeo fibroblastos de linhagem contiacutenua derivados de rim de hamster

neonato Estas ceacutelulas foram utilizadas para os experimentos in vitro e para as titulaccedilotildees de

DENV 1 e 2 para isso foram mantidas em meio miacutenimo essencial modificado por Dulbecco

ndash DMEM (Cultilab) suplementado com 5 de Soro Fetal Bovino (SFB) com antibioacuteticos

(Penicilina 100 UmL Streptomicina 100 microgmL) e com antifuacutengico (Fungizona 25 microgmL)

sendo mantidas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5

42 Viacuterus

421 DENV 1 e DENV 2

O Sorotipo 1 do Dengue virus (DENV-1) estirpe Mochizuki foi replicado em ceacutelulas

C636 para gerar estoques de trabalho durante 2 e 5 dias a 28degC O sobrenadante da cultura de

ceacutelulas infectadas foi recolhido e clarificado por centrifugaccedilatildeo a 4000 G durante 10 minutos agrave

4degC e entatildeo foi aliquotado e armazenado a -70 deg C como reserva de viacuterus ateacute agrave sua utilizaccedilatildeo

A replicaccedilatildeo geraccedilatildeo de estoque e titulaccedilatildeo do Sorotipo 2 do Dengue virus (DENV-2)

estirpe Nova Guineacute C ocorreu nos mesmos moldes do DENV-1

19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

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8 REFEREcircNCIAS

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19

422 Titulaccedilatildeo viral

Os estoques virais foram diluiacutedos (10-1

a 10-7

) e inoculados em monocamadas de

ceacutelulas BHK-21 implantadas em placas de 6 poccedilos com confluecircncia de aproximadamente

60 (3x105 ceacutelulas por poccedilo) sendo um poccedilo natildeo infectado mantido para controle celular

Apoacutes uma hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus foram adicionados 3 mL de meio DMEM (Cultilab)

suplementado com 15 de SFB e contendo 15 de Carboximetilcelulose (CMC Synth) As

placas foram entatildeo incubadas a 37degC (CO2 a 5) por 96 horas As ceacutelulas foram entatildeo

fixadas com 2 mL de soluccedilatildeo de formol a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo

1 (pv) de cristal violeta em PBS para contagem das placas de lise O tiacutetulo viral foi

expresso atraveacutes do nuacutemero de unidades formadoras de placa por mL (UFPmL) segundo a

formula abaixo representada

Tiacutetulo viral (UFPmL) = N x FC x 10

N = nuacutemero de placas de lise contadas

FC = Fator de correccedilatildeo

= Inverso da diluiccedilatildeo na qual foram contadas as placas de lise

43 Compostos de naftoquinonas

Os compostos utilizados neste estudo foram fornecidos pelo Dr Geraldo Ceacutelio

Brandatildeo do laboratoacuterio de pesquisa da Escola de Farmaacutecia da Universidade Federal de Ouro

Preto

20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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20

Tabela 1 Relaccedilatildeo de nome estrutura e coacutedigo dos compostos utilizados Na tabela estatildeo

presentes a relaccedilatildeo dos nomes dos compostos utilizados neste trabalho bem como sua

estrutura Os coacutedigos representantes de cada composto seratildeo utilizados no decorrer da escrita

Nome do composto Estrutura Coacutedigo

Lapachol

A1

β-lapachona

A2

2-Hidroxi-3-(ββ-dimetilvinil)-14-naftoquinona

A3

2-Cloro-14-naftoquinona

A4

Lapachol derivado 1

A5

Lapachol derivado 2 A6

Lapachol derivado 3 A7

Lapachol derivado 4 A8

44 Ensaio de citotoxicidade

Para avaliar a citotoxicidade dos compostos ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas foram incubadas com diferentes concentraccedilotildees dos compostos em triplicata num

volume de 200 microL de meio de cultura por poccedilo na presenccedila de 1 de SFB Os controles natildeo

tratados apresentaram adiccedilatildeo de 200 microL de meio de cultura As ceacutelulas foram entatildeo incubadas

durante 72 horas O meio foi removido e 28 microL de soluccedilatildeo de 5 mg mL MTT (brometo de 3-

21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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21

[45-dimetil-tiazol-2-il]-25 difeniltertrazoacutelio) foi adicionado a cada poccedilo As placas foram re-

incubadas durante 1 hora e 30 minutos e entatildeo 122 microL de DMSO foi adicionado a cada poccedilo e

placas foram agitadas suavemente durante 15 minutos para dissolver os cristais de formazan

A absorbacircncia foi lida em um equipamento leitor de placas Victor X3 (PerkinElmer) a 490

nm A concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC 50) foi definida como a concentraccedilatildeo da amostra que

reduziu a viabilidade celular de 50 em comparaccedilatildeo com controles natildeo tratados Os dados

foram analisados utilizando o programa Prisma

45 Avaliaccedilatildeo da viabilidade e crescimento celular por exclusatildeo de azul de tripan

Ceacutelulas BHK-21 foram cultivadas em placas de 24 poccedilos (7x104 ceacutelulaspoccedilo) e apoacutes

24 horas foram tratadas com as concentraccedilotildees de uso de cada composto e incubadas por 72

horas na presenccedila de 1 de SFB A seguir as ceacutelulas foram tripsinizadas e incubadas com

azul de tripan e entatildeo foi utilizado um contador automatizado de ceacutelulas (Countess II FL

Automated Cell Counter ndash Thermo Fisher Scientific) para contagem das ceacutelulas e avaliaccedilatildeo da

porcentagem de viabilidade e diacircmetro celular do controle nos tempos de 0 24 e 96 horas e

avaliaccedilatildeo dos mesmos paracircmetros para os compostos no tempo de 96 horas (72 horas poacutes

tratamento)

Outra curva de multiplicaccedilatildeo celular foi feita para os compostos A1 A3 A4 e A5 onde as

ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos no momento da confecccedilatildeo da placa e

foram avaliados os mesmos paracircmetros nos tempos de 0 12 24 48 e 72 horas O

equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

46 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

Para determinar a menor Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) responsaacutevel pela letalidade

celular total 2x104 de ceacutelulas BHK-21 foram semeadas em placa de 96 poccedilos Apoacutes a

incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o

meio de cultura foi removido e as ceacutelulas foram expostas a diferentes diluiccedilotildees dos dois

sorotipos de DENV (100 microL de cada diluiccedilatildeo + 100 microL de meio DEMEM 1 SFB) As

diluiccedilotildees seriadas foram realizadas da suspensatildeo viral na razatildeo de 5 para o primeiro poccedilo e de

2 para os demais poccedilos Apoacutes 72 horas as ceacutelulas foram entatildeo fixadas com 200 microL de soluccedilatildeo

22

formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

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formalina a 10 por 1 hora e coradas com soluccedilatildeo contendo 1 (pv) de cristal violeta em

PBS para avaliaccedilatildeo da maior diluiccedilatildeo responsaacutevel pela letalidade de 100 das ceacutelulas

47 Ensaio Dose-resposta

Para cada composto foram realizados ensaios de dose-resposta para definiccedilatildeo da

concentraccedilatildeo de cada composto capaz de promover a reduccedilatildeo na produccedilatildeo viral A atividade

antiviral foi avaliada tambeacutem pelo meacutetodo de MTT Ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em

placas de 96 poccedilos em 2x104 ceacutelulaspoccedilo Apoacutes a incubaccedilatildeo de 24 horas utilizando as

condiccedilotildees de crescimento jaacute descritas anteriormente o meio de cultura foi removido e as

ceacutelulas expostas a diferentes concentraccedilotildees dos extratos determinadas a partir das maiores

concentraccedilotildees em que natildeo foram observados efeitos citotoacutexicos As ceacutelulas foram tratadas

com as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas de cada composto e em seguida infectadas com DENV

1 (MOI= 5) ou 2 (MOI= 2) Mantendo uma coluna para controle com DMSO uma coluna

para controle de viacuterus uma coluna para controle de citotoxicidade dos compostos e por fim

uma coluna para controle celular As ceacutelulas foram entatildeo incubadas durante 72 horas Apoacutes

este tempo procedeu-se a leitura pelo ensaio de MTT como descrito anteriormente Os dados

foram analisados levando-se em consideraccedilatildeo a leitura das absorbacircncias dos poccedilos dos

controles de viacuterus e do controle celular

Para realizacao destes experimentos os seguintes controles foram adotados

Controle de ceacutelulas poccedilos contendo somente ceacutelulas acrescidas do meio de cultura DMEM

1 SFB Utilizado para avaliar o comportamento das ceacutelulas sem que as mesmas tivessem

contato com qualquer interferente durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo Com isso os poccedilos

reservados para esse controle serviram de padratildeo para comparaccedilatildeo com aqueles em que fosse

observada atividade citotoacutexica ou citopaacutetica

Controle de viacuterus poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM 1 SFB

sem nenhum tratamento e de suspensatildeo de viacuterus Utilizando como referecircncia para anaacutelise da

atividade citopaacutetica provocada pelo viacuterus testado durante o periacuteodo de incubaccedilatildeo das placas

23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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23

Controle de viacuterus com DMSO Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura

DMEM 1 SFB e DMSO Foi utilizado para avaliar se havia influecircncia prejudicial do

solvente utilizado para diluiccedilatildeo das amostras no meio de cultivo das ceacutelulas e se o mesmo

poderia apresentar alguma potencial atividade antiviral aparente

Controle de citotoxicidade Poccedilos contendo ceacutelulas acrescidas de meio de cultura DMEM

1 SFB e as quatro principais concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos Foi utilizado

para avaliar se haveria alguma possiacutevel atividade citotoacutexica das concentraccedilotildees dos compostos

em relaccedilatildeo agraves ceacutelulas

48 Ensaio Virucida

Para a realizaccedilatildeo deste ensaio aliacutequotas de 950 microL (diluiccedilatildeo de 20 vezes) do DENV 1 (tiacutetulo

6 x 107 UFPmL) foram incubadas com 50 microL de uma soluccedilatildeo de meio DMEM preparada

com 20x a concentraccedilatildeo natildeo citotoacutexica de cada composto A1 a A8 em banho-maria 37deg C

por 1 hora Apoacutes a incubaccedilatildeo as aliacutequotas foram imediatamente tituladas em ceacutelulas BHK-21

em placas de 6 poccedilos utilizando-se 3 diluiccedilotildees para cada incubaccedilatildeo (20x 20 x 10-1

e 20 x 10-

2) Foram titulados tambeacutem uma aliacutequota incubada apenas com meio DMEM sem nenhum

tratamento e outra aliacutequota incubada com DMSO (Dimetilsulfoacutexido) Estas foram tituladas

utilizando um controle e mais cinco diluiccedilotildees (20x 20 x 10-1

20 x 10-2

20 x 10-3

e 20 x 10-4

)

49 Ensaio antiviral

Neste ensaio ceacutelulas BHK-21 foram preparadas em placas de 24 poccedilos no dia

seguinte foram tratadas durante 4 horas com as concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas de cada

composto em duplicata Apoacutes o preacute-tratamento as monocamadas foram infectadas com

DENV-1 a uma MOI=5 na presenccedila das concentraccedilotildees de uso respectivas de cada composto

Apoacutes 1 hora de adsorccedilatildeo com o viacuterus as monocamadas foram lavadas duas vezes com PBS e

foi adicionado 500 microL por poccedilo de meio preparado com as mesmas concentraccedilotildees dos

diferentes compostos e mantidos durante 48 horas a 37deg C sob atmosfera de CO2 a 5 Em

quatro poccedilos as ceacutelulas foram infectadas e natildeo tratadas e em outros quatro poccedilos as ceacutelulas

natildeo foram tratadas e nem infectadas (controle de ceacutelulas) destes uacuteltimos dois foram

tripsinizados e contados no momento da infecccedilatildeo e os outros dois apoacutes o teacutermino do ensaio

24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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24

para avaliar o crescimento celular Decorridas as 48 horas o sobrenadante foi coletado e

centrifugado por 10 minutos a 4000 xG para separaccedilatildeo dos debris celulares e prontamente

titulado em placa de 6 poccedilos

410 Anaacutelise estatiacutestica

Os valores de CC50 foram obtidos a partir de anaacutelise de regressatildeo linear das curvas de

concentraccedilatildeocitotoxicidade A anaacutelise estatiacutestica dos dados foi realizada pelo programa

GraphPad Prism software Uma anaacutelise de variacircncia (ANOVA) foi utilizada para determinar

as diferenccedilas estatiacutesticas seguida do poacutes teste de Tukey A significacircncia estatiacutestica foi fixada

em p lt005

25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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25

V RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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26

5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

51 Ensaio de citotoxicidade celular

Para avaliar a viabilidade da linhagem celular BHK-21 frente ao tratamento com oito

diferentes concentraccedilotildees dos compostos (A1 a A8) realizou-se um ensaio de MTT (brometo

de 3-[45-dimetil-tiazol-2-il]-25-difeniltetrazoacutelio) Este ensaio tem o objetivo de quantificar

espectrofotometricamente o crescimento celular a viabilidade e proliferaccedilatildeo podendo ser

utilizado como um indicador direto de citotoxicidade Trata-se de um ensaio colorimeacutetrico

para medir a atividade da redutase mitocondrial em ceacutelulas vivas Ele se baseia na reduccedilatildeo do

sal amarelo tetrazoacutelio (permeaacutevel agrave membrana celular) para cristais de formazan azuis

puacuterpura por ceacutelulas metabolicamente ativas a quantidade de formazan gerada medida por

espectrofotometria eacute proporcional ao nuacutemero de ceacutelulas viaacuteveis

A CC50 foi calculada plotando-se uma curva de porcentagem de viabilidade celular por

concentraccedilatildeo melhor representada na figura 7 pelo composto A7 e os resultados de CC50

para todos os compostos estatildeo representados na tabela 2 Foram feitos ensaios de

citotoxicidade com oito concentraccedilotildees diferentes sendo escolhida a maior concentraccedilatildeo que

natildeo apresentou citotoxicidade

Viabilidade Celular = [ ( A ndash B ) A ] x 100

Onde

A = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas natildeo tratadas

B = Densidade oacutetica (DO490) observada nos poccedilos onde estatildeo presentes ceacutelulas tratadas com

as respectivas concentraccedilotildees de cada composto

27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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27

28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

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28

Figura 7 Ensaio de Citotoxicidade (A curva dose resposta do composto A7 eacute a que

melhor representa a curva dose resposta esperada) Avaliou-se a viabilidade da linhagem

celular BHK-21 frente agrave diferentes concentraccedilotildees dos compostos realizando o ensaio de MTT

e determinando assim as concentraccedilotildees a serem utilizadas nos proacuteximos ensaios bem como

calculando a concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50) agrave partir da curva

Tabela 2 Concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas escolhidas para os proacuteximos ensaios e caacutelculo

da concentraccedilatildeo citotoacutexica 50 (CC50)

Composto Concentraccedilatildeo utilizada

[ ] microgmL

Concentraccedilatildeo citotoacutexica 50

(CC50) [ ] microgmL plusmn Desvio

Padratildeo

A1 ([ ]=1 mgmL) 00200 10010 plusmn 0014

A2 ([ ]=1 mgmL) 00025 09561 plusmn 0023

A3 ([ ]=1 mgmL) 00025 09988 plusmn 0017

A4 ([ ]=5 mgmL) 00125 10150 plusmn 0036

A5 ([ ]=10 mgmL) 00250 10590 plusmn 0047

A6 ([ ]=5 mgmL) 00250 08183 plusmn 0030

A7 ([ ]=5 mgmL) 00125 10280 plusmn 0052

A8 ([ ]=5 mgmL) 00125 09758 plusmn 0036

52 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan

Para corroborar o ensaio anterior de citotoxicidade utilizou -se o teste de viabilidade

celular pela teacutecnica da exclusatildeo do azul de tripan com a finalidade de determinar a

viabilidade das ceacutelulas Os procedimentos adotados no ensaio seguiram o manual do

equipamento contador automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL Automated Cell Counter) entatildeo

foi acrescentado agrave 10 microL da suspensatildeo celular 10 microL de azul de tripan (04) Apoacutes

homogeneizaccedilatildeo 10 microL da suspensatildeo foi colocada no local indicado da lacircmina proacutepria para

leitura e foi realizada a contagem sendo consideradas mortas (inviaacuteveis) as ceacutelulas que

incorporavam o corante e viaacuteveis as que excluiacuteam o azul de tripan

29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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29

O equipamento foi ajustado em brilho 15 e foi considerada a leitura da primeira inserccedilatildeo da

placa para todos os compostos e para o controle

(A)

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da viabilidade celular por exclusatildeo de azul de tripan A avaliaccedilatildeo da

viabilidade celular foi realizada atraveacutes de um contador automaacutetico de ceacutelulas Este

equipamento possibilita explorar ferramentas de fotografia e avaliar alguns paracircmetros

importantes (A) fotografia das ceacutelulas (B) Zoom na fotografia das ceacutelulas com marcaccedilotildees

(em verde para ceacutelulas vivas e vermelho para mortas) e (D) contagem das ceacutelulas totais

ceacutelulas vivas e mortas graacutefico e meacutedia dos diacircmetros celulares das ceacutelulas vivas e mortas

(B)

(C)

30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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30

O crescimento celular de ceacutelulas natildeo tratadas foi avaliado nos tempos de 0h (momento

da confecccedilatildeo da placa) 24h (momento de tratamento com os compostos) e 96 horas

(Momento em que todas as ceacutelulas foram tripsinizadas e contadas) para avaliar o perfil do

crescimento celular em ceacutelulas natildeo tratadas Foi observado um crescimento celular no periacuteodo

de 24 horas onde as ceacutelulas estavam incubadas com meio acrescido de 10 SFB Em 24

horas o meio foi trocado por 1 SFB e acrescido das substacircncias testes nas menores diluiccedilotildees

natildeo citotoacutexicas determinadas pelo ensaio do MTT Em 96 horas pode ser observado um

decaimento no nuacutemero de ceacutelulas vivas provavelmente devido ao crescimento celular (morte

por confluecircncia)

Figura 9 Curva de multiplicaccedilatildeo celular em diferentes tempos (0 24 e 96 horas)

(A) (B)

31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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31

Figura 10 Paracircmetros avaliados a partir do contador automaacutetico de ceacutelulas (A)

Contagem de ceacutelulas vivas (B) Percentual de ceacutelulas viaacuteveis (Viabilidade celular ) e (C)

Meacutedia do diacircmetro apresentado pelas ceacutelulas vivas

Em 96 horas as ceacutelulas natildeo tratadas bem como as ceacutelulas tratadas por 72 horas com as

concentraccedilotildees de uso dos compostos foram tripsinizadas e avaliadas quanto ao nuacutemero de

ceacutelulas vivas viabilidade e diacircmetro celular apresentados na figura 10

Segundo se observa natildeo houve nenhuma alteraccedilatildeo aparente que possa demonstrar que

as concentraccedilotildees de uso dos compostos tenham causado alguma atividade citotoacutexica

corroborando assim os ensaios de citotoxicidade anteriores

53 Determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI)

A infectividade de um viacuterus depende de vaacuterios fatores entre eles da proporccedilatildeo de

partiacuteculas virais completas ou infecciosas da suscetibilidade da ceacutelula hospedeira e da

chance desta partiacutecula encontrar o receptor e penetrar na ceacutelula Quando ceacutelulas suscetiacuteveis

satildeo misturadas com uma suspensatildeo de viacuterus estas podem receber uma duas trecircs ou dez

partiacuteculas virais ou nenhuma Isto depende da proporccedilatildeo entre a quantidade de viacuterus

infecciosos presente no inoculo e a quantidade de ceacutelulas utilizada Esta relaccedilatildeo eacute denominada

de multiplicidade de infecccedilatildeo ou MOI Uma MOI=1 indica que a infecccedilatildeo foi feita em

principio com 1 viacuterus ou 1 dose infectante por ceacutelula

A determinaccedilatildeo da multiplicidade de infecccedilatildeo dos Dengue virus 1 e 2 a serem

utilizadas nos proacuteximos ensaios foi feita a partir da infecccedilatildeo de ceacutelulas BHK-21 por diferentes

(C)

32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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32

concentraccedilotildees de viacuterus e revelaccedilatildeo com cristal violeta Escolheu-se a maior diluiccedilatildeo viral que

possibilitou a letalidade total das ceacutelulas (faixa onde todas as ceacutelulas estatildeo mortas utilizando

menor concentraccedilatildeo de viacuterus) As faixas escolhidas foram entatildeo calculadas levando-se em

consideraccedilatildeo o nuacutemero de ceacutelulas presentes no poccedilo e o nuacutemero de partiacuteculas virais que foram

adicionadas (Faixa3 para DENV2 e 2 para DENV1) Figura 11 Foi estipulado portanto a

Multiplicidade de infecccedilatildeo (MOI) de 2 para DENV 2 e 5 para DENV 1

Figura 11 Determinaccedilatildeo da MOI A partir da infecccedilatildeo da linhagem celular BHK-21 em

placa de 96 poccedilos com diferentes diluiccedilotildees de DENV foi determinado que a Multiplicidade

de infecccedilatildeo para o Dengue viacuterus sorotipos 1 e 2 seria de 5 e 2 respectivamente (colunas 2 -

DENV1 e 3 - DENV2)

54 Ensaio dose resposta

Apoacutes a determinaccedilatildeo das concentraccedilotildees de uso natildeo citotoacutexicas ideais realizou-se um

ensaio dose resposta tratando as ceacutelulas com oito concentraccedilotildees agrave partir das concentraccedilotildees natildeo

citotoacutexicas escolhidas para cada composto e em seguida infectando com DENV sorotipos 1 e

2 nas MOIs estipuladas anteriormente (5 e 2 respectivamente) A porcentagem do efeito

protetor conferida agraves ceacutelulas para cada concentraccedilatildeo de amostra testada foi calculada da

seguinte forma

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

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4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

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HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

33

EP = [ (A ndash B) (C ndash B) ] x 100

Onde

A Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas tratadas e infectadas

B Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e infectadas

C Leitura da absorbacircncia dos poccedilos com ceacutelulas natildeo tratadas e natildeo infectadas

Este ensaio tem por objetivo identificar a resposta celular agrave infecccedilatildeo frente ao

tratamento com os compostos em diferentes concentraccedilotildees Assim como o ensaio de

toxicidade este ensaio feito utilizando a teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT permite o teste de vaacuterias

concentraccedilotildees diferentes em um menor tempo e com baixo gasto de material

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

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49

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Research v85 p328-345

34

Figura 12 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV1 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV1

(MOI=5)

35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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35

Figura 13 Ensaio dose resposta com infecccedilatildeo por DENV2 As ceacutelulas foram tratadas com

as concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas dos compostos em seguida infectadas por DENV2

(MOI=2)

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

36

Takegami et al (1998) demonstraram atividade de furanonaftoquinonas contra o viacuterus

da Encefalite Japonesa (Flavivirus) utilizando a concentraccedilatildeo de 3microgmL poreacutem para os

compostos apresentados avaliados pela teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT nenhuma das

concentraccedilotildees apresentadas produziu efeito antiviral significativo em relaccedilatildeo ao controle

celular como observado nas figuras 12 e 13

Apesar da teacutecnica de reduccedilatildeo de MTT ser interessante como triagem de atividade

antiviral permitindo o teste de vaacuterias concentraccedilotildees dos compostos em menor tempo e

utilizando uma quantidade razoaacutevel de materiais optou-se por utilizar as maiores

concentraccedilotildees natildeo citotoacutexicas encontradas avaliando sua atividade antiviral por outras

teacutecnicas Como natildeo foi avaliada atividade antiviral preacutevia para nenhum dos compostos frente

agrave infecccedilatildeo por DENV1 e 2 foi selecionado o Dengue virus 1 para dar prosseguimento aos

ensaios

55 Ensaio Virucida

O ensaio virucida foi realizado para avaliar um potencial efeito dos compostos

diretamente sobre a partiacutecula viral Este ensaio eacute importante pois possibilita elucidar se o

composto pode produzir algum efeito sobre a partiacutecula viral impedindo que esta possa infectar

as ceacutelulas

Figura 14 Ensaio virucida Neste ensaio as aliacutequotas de DENV1 foram incubadas com as

concentraccedilotildees de uso dos respectivos compostos e titulados (NT) Controle natildeo tratado

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

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LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

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49

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elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

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SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

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SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

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26 p407-416

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Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

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naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

37

Tabela 3 Ensaio virucida Caacutelculo do tiacutetulo viral (UFPmL) e porcentagem representante de

cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 254 x 105 100

DMSO 263 x 105 10335

A1 199 x 105 7835

A2 205 x 105 8071

A3 237 x 105 9311

A4 775 x 104 3049

A5 153 x 105 6024

A6 219 x 105 8602

A7 243 x 105 9547

A8 254 x 105 100

Lagrota et al (1988) demonstraram atividade de 2-HO-3-N-benzil-N(N-benzil-2-

etilamina) -14-naftoquinona sobre a partiacutecula viral de enterovirus De forma contraacuteria apesar

de se verificar a reduccedilatildeo de quase uma unidade logariacutetmica no nuacutemero de partiacuteculas virais

para o composto A4 natildeo considerou-se esta uma alteraccedilatildeo significativa pois devido agrave

magnitude do nuacutemero de UFPs se trata de uma alteraccedilatildeo muito pequena Portanto os

compostos avaliados neste trabalho natildeo produziram atividade virucida aparente frente ao

tratamento com as concentraccedilotildees de uso

56 Ensaio Antiviral

O sobrenadante de ceacutelulas tratadas previamente e infectadas por DENV1 coletado 48

horas poacutes infecccedilatildeo foi avaliado quanto agrave produccedilatildeo viral de partiacuteculas infecciosas pela

contagem de placas de lise e caacutelculo de Unidades Formadoras de Placa (Titulaccedilatildeo viral em

placa ndash UFPmL)

38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

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49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

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FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

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[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

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with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

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Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

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performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

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flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

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51

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38

Figura 15 Titulaccedilatildeo viral Sobrenadante de ceacutelulas tratadas e infectadas por DENV1

coletado apoacutes 48 horas e titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado

Tabela 4 Ensaio Antiviral Coleta do sobrenadante de ceacutelulas infectadas por DENV1 Tiacutetulo

viral (UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o

controle natildeo tratado como 100

Ao perceber um aumento no tiacutetulo viral frente ao tratamento com os compostos A1

A2 e A3 e uma reduccedilatildeo frente ao tratamento com A4 A5 e A6 foram escolhidos dois

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 119 x 105 10000

A1 235 x 105 19748

A2 228 x 105 19160

A3 318 x 105 26723

A4 128 x 104 1076

A5 186 x 103 156

A6 190 x 104 1597

A7 280 x 104 2353

A8 350 x 104 2941

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

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CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

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Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

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da Sauacutede v47

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LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

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[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

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GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

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FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

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HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

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global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

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Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

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v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

39

compostos que obtiveram aumento (A1 e A3) em relaccedilatildeo ao tiacutetulo viral e os dois que

produziram valores de diminuiccedilatildeo no tiacutetulo viral em relaccedilatildeo ao controle (A4 e A5)

O experimento foi repetido nos mesmos moldes para estes compostos com a diferenccedila

que foram realizados em triplicata para verificar se houve variaccedilatildeo significativa dos valores

Figura 16 Titulaccedilatildeo viral dos compostos selecionados O sobrenadante de ceacutelulas tratadas

com os compostos selecionados e infectadas por DENV1 foi coletado apoacutes 48 horas e

titulado (NT) controle infectado e natildeo tratado (ANOVA Poacutes teste de Tukey ndash Natildeo houve

diferenccedila significativa entre as ceacutelulas tratadas e o controle natildeo tratado)

Tabela 5 Ensaio Antiviral com os compostos selecionados Coleta do sobrenadante de

ceacutelulas tratadas com os compostos selecionados e infectadas por DENV1Tiacutetulo viral

(UFPmL) e porcentagem representante de cada valor levando-se em consideraccedilatildeo o controle

natildeo tratado como 100

Composto Tiacutetulo (UFPmL)

Natildeo tratado 470 x 105 100

A1 170 x 105 36

A3 170 x 105 36

A4 166 x 105 35

A5 155 x 105 33

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

40

Costa et al (2013) demonstraram atividade antiviral contra DENV2 frente ao

tratamento de ceacutelulas Vero com piranonaftoquinonas isocircmeras do Lapachol β- e α-

Lapachona obtendo ateacute 99 de inibiccedilatildeo do viacuterus em concentraccedilotildees de aproximadamente

100microM No entanto mediante o tratamento com os compostos nas concentraccedilotildees citadas

avaliados pelas teacutecnicas claacutessicas natildeo foi obtido valores de inibiccedilatildeo significativos

57 Avaliaccedilatildeo do crescimento celular pela exclusatildeo do azul de tripan frente ao

tratamento com os compostos A1 A3 A4 e A5

Para avaliar se os compostos selecionados possuiacuteam algum efeito sobre a atividade

celular em decorrecircncia do tempo as ceacutelulas foram incubadas juntamente com os compostos

no momento da confecccedilatildeo da placa (0h) e os paracircmetros de crescimento viabilidade e

diacircmetro celulares foram avaliados em diferentes tempos (0 12 24 48 e 72 horas poacutes

tratamento)

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

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RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

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and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

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Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

41

Figura 18 Viabilidade e Diacircmetro celular Variaccedilatildeo da viabilidade e do diacircmetro celular de

acordo com o tempo frente ao tratamento com os compostos selecionados (BHK-21 ndash ceacutelulas

natildeo tratadas)

De acordo com os resultados obtidos observou-se que natildeo houve alteraccedilatildeo aparente

nas curvas de crescimento viabilidade e diacircmetro celular frente ao tratamento de nenhum dos

compostos avaliados em relaccedilatildeo ao controle celular natildeo tratado Portanto a taxa de

crescimento bem como o diacircmetro e a porcentagem na viabilidade celular de ceacutelulas BHK-

Figura 17 Curva de crescimento celular As ceacutelulas foram contadas em um contador

automaacutetico de ceacutelulas (Countess II FL) em diferentes tempos frente ao tratamento ou

natildeo com os compostos selecionados (NT ndash Natildeo tratado)

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

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and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

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49

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52

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VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

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WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

42

21 natildeo satildeo alterados mediante o tratamento com os compostos Demonstrando mais uma vez

a natildeo citotoxicidade dos compostos nas concentraccedilotildees utilizadas no decorrer do estudo

Eacute importante ressaltar o refinamento que esta pesquisa se encontra para realizaccedilatildeo de

triagem e rastreio de drogas potencialmente antivirais

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

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5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

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47

VIII REFEREcircNCIAS

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alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

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with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

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50

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Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

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51

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RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

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REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

43

VI CONCLUSAtildeO

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

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p871-880

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BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

44

6 CONCLUSAtildeO

Diante dos resultados obtidos a partir dos ensaios descritos podemos concluir que

apesar de alguns compostos terem apresentado reduccedilatildeo de ateacute uma unidade logariacutetmica no

nuacutemero de partiacuteculas virais os resultados indicaram que estes faacutermacos natildeo demonstraram

atividade antiviral nas concentraccedilotildees testadas

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

45

VII PERSPECTIVAS

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

46

7 PERSPECTIVAS

1 Avaliar a atividade de outros compostos disponiacuteveis atraveacutes dos meacutetodos empregados neste

estudo

2 Desenvolver novos meacutetodos de triagem como por exemplo a teacutecnica de PCR e tempo Real

que possam ser utilizados para permitir a avaliaccedilatildeo de uma maior quantidade de condiccedilotildees

experimentais como concentraccedilotildees e tempos de incubaccedilatildeo diferentes

3 Promover uma triagem virtual das moleacuteculas com a utilizaccedilatildeo de softwares

4 Avaliar se o armazenamento dos compostos com o DMSO interfere na qualidade das

moleacuteculas e consequentemente na sua funccedilatildeo

5 Promover a anaacutelise cromatograacutefica dos compostos para verificar se houve degradaccedilatildeo

6 Repetir testes de titulaccedilatildeo vira com compostos receacutem sintetizados

7 Repetir os experimentos e triplicata para os compostos A4 e A5 a fim de obter a

significacircncia entre as diferenccedilas de ceacutelulas tratadas por estes compostos e ceacutelulas controle

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

47

VIII REFEREcircNCIAS

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

quiacutemica e atividade bioloacutegica de naftoquinonas de Bignoniaacuteceas brasileiras Quiacutemica Nova

v13 p302-307

PERERA R KHALIQ M e KUHN RJ (2009) Closing the door on flaviviruses entry as a

target for antiviral drug design National Institute of Health v80 p11ndash22

PERRY ST BUCK MD SHRESTA S (2011) Better Late Than Never - Antivirals for

Dengue Expert Review of Anti-Infective Therapy v9 p755-767

RAHMOUN NM ATMANI ZB BENABDALLAH M BOUCHERIT K DIDIER

VILLEMIN D BRAHAM NC (2013) Antimicrobial Activities of the Henna Extract and

Some Synthetic Naphthoquinones Derivatives American Journal of Medical and

Biological Research v1 p16-22

REINICKE KE BEY EA BENTLE MS PINK JJ INGALLS ST HOPPEL CL MISICO

RI ARZAC GM BURTON G BORNMANN WG SUTTON D GAO J BOOTHMAN DA

(2005) Development of beta-lapachone prodrugs for therapy against human cancer cells with

elevated NAD(P)H Quinone oxidoreductase Clinical Cancer Research v11 p3055-3064

52

ROBERTSON SJ MITZE DN TAYLOR RT BEST SM BLOOM ME (2009) Tick-borne

flaviviruses dissecting host immune responses and virus countermeasures Immunologic

research v43 p172ndash186

SILVA ARA MORAIS SM MARQUES MMM LIMA DM SANTOS SCC ALMEIDA

RR VIEIRA IGP GUEDES MIF (2011) Antiviral activities of extracts and phenolic

components of two Spondias species against Dengue virus Journal of Venomous Animals

and Toxins including Tropical Diseases v17 p406-413

SILVA MN FERREIRA VF SOUZA MCBV (2003) Um panorama atual da quiacutemica e da

farmacologia de naftoquinonas com ecircnfase na β-lapachona e derivados Quimica Nova v

26 p407-416

TAKEGAMI T SIMAMURA E HIRAI KI KOYAMA J (1998) Inhibitory effect of

furanonaphthoquinone derivatives on the replication of Japanese Encephalitis virus Antiviral

Research v 37 p37ndash45

TANDON VK CHHOR RB SINGHRV RAI S YADAV DB (2004) Design synthesis

and evaluation of novel 14-naphthoquinone derivatives as antifungal and anticancer agents

Bioorganic amp Medicinal Chemistry Letters v 14 p1079ndash1083

TANDON VK YADAV DB RAVINDRA V SINGH RVMEENU VAISH MV

CHATURVEDI AK SHUKLA PK (2005) Synthesis and biological evaluation of novel 14-

naphthoquinone derivatives as antibacterial and antiviral agents Bioorganic amp Medicinal

Chemistry Letters v15 p3463ndash3466

VILLORDO SM CARBALLEDA JM FILOMATORI CV GAMARNIK AV (2002) RNA

Structure Duplications and Flavivirus Host Adaptation Cell v24 p270-283

WEAVER SC REISEN WK (2010) Present and future arboviral threats Antiviral

Research v85 p328-345

48

8 REFEREcircNCIAS

AMBROGI V ARTINI D CARNERI I CASTELLINO S DRADI E LOGEMANN W

MEINARDI G SOMMA M TOSOLINI G VECCHI E (1970) Studies on the antibacterial

and antifungal properties of 1 4-naphthoquinones British Journal of Pharmacology v40

p871-880

ARAUacuteJO EL ALENCAR JRB NETO PJR (2002) Lapachol seguranccedila e eficaacutecia na

terapecircutica Revista Brasileira de Farmacognosia v 12 p 57-59

ARAUacuteJO SAC TEIXEIRA MFS DANTAS TVM MIRANDA AM LIMA FES MELO

VSP RICARTE ARF COSTA EC (2008) Avaliaccedilatildeo in vitro da atividade citotoacutexica de

drogas antivirais em fibroblastos caprinos Ciecircncia Animal v18 p25-31

BHATT S GETHING PW BRADY OJ MESSINA JP FARLOW AW MOYES

CL DRAKE JM BROWNSTEIN JS HOEN AG SANKOH O MYERS MF GEORGE DB

JAENISCH T WINT GRW SIMMONS CP SCOTT TW FARRAR JJ HAY SI (2013)

The global distribution and burden of dengue Nature v 496 p504-507

BRANDELLI A BIZANI D MARTINELLI M STEFANI V GERBASE AE (2004)

Antimicrobial activity of 14-naphthoquinones by metal complexation Revista Brasileira de

Ciecircncias Farmacecircuticas v40 p140-147

BRASIL (2016) Boletim Epidemioloacutegico Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede minus Ministeacuterio

da Sauacutede v47

COSTA ECB RAQUEL AMORIM R SILVA FC ROCHA DR PAPA MP ARRUDA

LB BORGES RM FERREIRA VF TANURI A COSTA LJ FERREIRA SB (2013)

Synthetic 14-Pyran Naphthoquinones are Potent Inhibitors of Dengue Virus Replication

PLoS One v8 p12-21

CUNHA MSS ALVES FC ALVES GMC MONTEIRO DB MEDEIROS FPMM ROLIM

PJ (2005) Beta-lapachona desenvolvimento e validaccedilatildeo de metodologia analiacutetica para nova

alternativa terapecircutica antineoplaacutesica Revista Brasileira de Farmaacutecia v86 p39-43

49

DATAN E ROY SG GERMAIN G ZALI N MCLEAN JE GOLSHAN G HARBAJAN S

LOCKSHIN RA ZAKERI Z (2016) Dengue-induced autophagy virus replication and

protection from cell death require ER stress (PERK) pathway activation Cell Death amp

Disease

FERREIRA SB GONZAGA DTG SANTOS WC ARAUacuteJO KGL FERREIRA VF (2010)

β-Lapachona Sua importacircncia em quiacutemica medicinal e modificaccedilotildees estruturais Revista

Virtual de Quimica v2 p140-160

FERREIRA VF (1996) Aprendendo sobre os conceitos de aacutecido e base Quiacutemica nova na

escola v4 p 35-36

FIGUEIREDO LT (2000) The Brazilian Flaviviruses Microbes and Infection Institut

Pasteur v2 p1643-1649

FONSECA SGC BRAGA RMC SANTANA DP (2003) Lapachol - Quiacutemica farmacologia

e meacutetodos de dosagem Revista Brasileira de Farmaacutecia v84 p9-16

FRANCISCO AI CASELLATO A NEVES AP CARNEIRO JWM VARGAS MD

VISENTIN LCV MAGALHAtildeES A CAcircMARA CA PESSOA C LOTUFO LVC

MARINHO JDB MORAES MO (2010) Novel 2-(R-phenyl) amino-3-(2-methylpropenyl) -

[14]-naphthoquinones synthesis characterization electrochemical behavior and antitumor

activity Journal of the Brazilian Chemical Society v21 p169-178

GAUNT MW SALL AA DE LAMBALLERIE X FALCONAR AK DZHIVANIAN TI

GOULD EA (2001) Phylogenetic relationships of flaviviruses correlate with their

epidemiology disease association and biogeography Journal of General Virolgy v82

p1867-1876

GOULART MOF LIMA NMF SANTrsquoANA AEG FERRAZ PAL CAVALCANTI JCM

FALKOWSKI P OSSOWSKI T LIWO A (2004) Electrochemical studies of isolapachol

with emphasis on oxygen interaction with its radical anions Journal of Electroanalytical

Chemistry v566 p25-29

GUZMAN MG HALSTEAD SB ARTSOB H BUCHY P FARRAR J GUBLER DJ

HUNSPERGER E KROEGER A MARGOLIS HS MARTIacuteNEZ E NATHAN MB

50

PELEGRINO JL SIMMONS C YOKSAN S PEELING RW (2010) Dengue a continuing

global threat Nature Reviews Microbiology v8 p57-66

HAWLEY WA REITER P COPELAND RS PUMPUNI CB CRAIG JR GB (1987)

Aedes albopictus in North America probable introduction in used tires from northern Asia

Science v 236 p1114-1116

HUSSAIN H KROHN K AHMAD VU MIANA GA GREEN IR (2007) Lapachol an

overview Special Issue Reviews and Accounts v2 p145-171

KINNEY RM HUANG CY (2001) Development of new vaccines against dengue fever and

Japanese encephalitis Intervirology v44 p176-97

LAGROTA MHC WIGG MD SANTOS MGM PINTO AV PINTO MCFR (1988)

Atividade antiviroacutetica de naftoquinonas II Derivados 14-naftoquinocircnicos frente a

enteroviacuterus Revista de Microbiologia v19 p338-342

LEE J KIM YE KIM HY SINNIAH M CHONG CK SONG HO (2015) Enhanced

performance of an innovative dengue IgGIgM rapid diagnostic test using an anti-dengue

EDI monoclonal antibody and dengue virus antigen Scientific Reports

LI L LOK SM YU IM ZHANG Y KUHN RJ CHEN J ROSSMANN MG (2008) The

flavivirus precursor membrane-envelope protein complex structure and maturation Science

v319 p1830-1834

LINDENBACH BD THIEL HJ RICE CM (2007) Flaviviridae the viruses and their

replication Fields Virology

LOacutePEZ LIL FLORES QFB BELMARES SYS GALINDO AS (2014) Naphthoquinones

biological properties and synthesis of lawsone and derivatives-a structured review

Vitae v21 p248-258

MACKENZIE JS GUBLER DJ PETERSEN LR (2004) Emerging flaviviruses the spread

and resurgence of Japanese encephalitis West Nile and dengue viruses Nature Medicine

v12 p98-109

51

MCARTHUR MA SZTEIN MB EDELMAN R (2014) Dengue vaccines recent

developments ongoing challenges and current candidates Expert Review of Vaccines v12

p933-953

MUKHOPADHYAY S KUHN RJ ROSSMANN MG (2005) A structural perspective of

the flavivirus life cycle Nature Reviews Microbiology v3 p13-22

NAGATA K HIRAI KI KOYAMA J WADA Y TAMURA T (1998) Antimicrobial

activity of novel furanonaphthoquinone analogs Antimicrobial Agents and Chemotherapy

v42 p700-712

NORMILE D (2013) Surprising new dengue virus throws a spanner in disease control

efforts Science v342 p415-425

OLIVEIRA AB RASLAN DS MIRAGLIA MCM MESQUITA AAL (1990) Estrutura

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