REVIEW. DNA Topoisomerase I from parasitic protozoa: A potencial target for chemotherapy

Transcrição

1 REVIEW DNA Topoisomerase I from parasitic protozoa: A potencial target for chemotherapy R.M. Reguera, C.M. Redondo, R. Gutierrez de Prado, Y. Pérez-Pertejo, R. Balaña-Fouce Dpto. Farmacologia y Toxicologia (INTOXCAL), Universidad de León, Campus de Vegazana s/n, León, Spain Projecto Tutorial Bioquímica

2 Topoisomerases As topoisomerases desempenham um importante papel nos processos de replicação, recombinação e reparo de DNA

3 Topoisomerases Topoisomerases tipo I enzimas que hidrolisam uma cadeia de DNA (ATP-independentes)

4 Topoisomerases Topoisomerases tipo II enzimas que hidrolisam duas cadeias de DNA (ATP-dependentes)

5 O problema topológico Separação das duas cadeias Aumento da tensão entre as cadeias parentais

6 Mecanismo de acção Quebra transitória numa das cadeias Rotação de uma cadeia em torno da outra Diminuição no número de ligação (número de vezes que uma cadeia gira ao redor da outra)

7 Inibidores de Topoisomerases VS cancro Células tumorais replicam a velocidades maiores Inibidores de topoisomerases impedem replicação Topoisomerases mostram ser bons alvos para fins terapêuticos

8 Doenças causadas por parasitas Os parasitas protozoários são transmitidos de um hospedeiro a outro por pequenos insectos (vectores ou transmissores) Malária Plasmodium falciparum infecta os eritrócitos Doença das Chagas Trypanosoma cruzi através das fezes do insecto Leishmanioses causadas por diferentes espécies do parasita Leishmania. Visceral (ou Kala-azar) é a forma de leishmaniose humana mais prejudicial (causada pela Leishmania donovani). Maior perigosidade quando existe co-infecção leishmania-hiv.

9 Doenças causadas por parasitas Grande impacto nos países mais pobres Populações menos favorecidas Ignoradas pelas grandes indústrias farmacêuticas pois não iria gerar um lucro satisfatório para a iniciativa privada

10 Tratamentos actuais Não há vacina para quaisquer doenças parasitárias Medidas mais utilizadas para o combate da enfermidade baseiam-se no controle de vectores e dos reservatórios O tratamento baseia-se no uso de drogas, que poderão ser eficazes apenas na fase inicial da enfermidade Quimioterapia anti-parasitária é cara e tem efeitos colaterais indesejáveis

11 Tratamentos actuais O tratamento farmacológico baseia-se na susceptibilidade do parasita aos radicais livres e substâncias oxidantes, morrendo em concentrações destes agentes Malária quinina, primaquina e cloroquina Leishmaniose antimoniais pentavalentes, anfotericina B e a pentamidina Misturas de fármacos Alguns dos efeitos colaterais esperados são: retinopatia, danos renais, danos no fígado, danos vasculares, febre, visão turva, dores musculares, etc.

12 Topoisomerases dos parasitas e eucariotas DNA topoisomerases I de anfitriões mamíferos é uma proteína monomérica constituída por 765 a.a. com uma massa melocular prevista de 91 kd DNA topoisomerase I de parasitas da malária (Plasmodium falciparum) é uma proteína monomérica de 104 kda, correspondendo a um péptido de 839 a.a.

13 Novos agentes terapêuticos Drogas anti-topoisomerases: Classe I: estimulam a formação de enzimas covalentes Classe II: interferem com as funções enzimáticas da proteína Camptotecina (classe I) gera complexos covalentes de DNA topoisomerase com preparações nucleares e cinetoplásticas de DNA de tripanosomas, leishmanias e outros parasitas protozoários.

14 Camptotecina e derivados A formação de complexos covalentes de DNA topoisomerase é prontamente reversível depois de uma exposição curta a veneno de topoisomerase, resultando em baixa toxicidade A toxicidade dos venenos de topoisomerase depende fortemente da habilidade dos sistemas de reparação de DNA para restabelecer as funções celulares básicas

15 Conclusão Pesquisadores do Instituto Biologia Molecular do Paraná (IBMP) observaram que as topoisomerases do T. cruzi são diferentes das humanas Drogas que inibissem apenas as enzimas do parasita não causariam efeitos adversos nos pacientes Semelhanças das topoisomerases de T. cruzi com as encontradas em bactérias, levou a testar in vitro medicamentos inibidores de topoisomerases bacterianas contra o parasita da doença das Chagas, obtendo-se resultados encorajadores.

16 Possibilidade para o futuro Bioinformática presente no meio científico Testar fármacos virtualmente Observar rapidamente e sem grandes custos a sua eficácia, toxicidade, efeitos colaterais, etc.