Σχεδιασμός και σύνθεση βιοδραστικών φωσφολιπιδίων

Abstract

Leishmaniasis is a disease that affects humans for several centuries, causing severe misformities and disabilities and even death. Alkyllysophospholipids is a class of ether phospholipids which have been studied for their anticancer and antileishmanial activity. Miltefosine (hexadecylphosphocholine) has been prescribed for the topical treatment of metastasized breast carcinoma to the skin (MiltexR) and as the first oral treatment for Leishmaniasis in India (ImpavidoR). In the present dissertation we designed and synthesized ether phospholipids substituted by aromatic or heteroaromatic rings in the lipid portion and choline as the head group. As heteroaromatic ring we utilized the 1,2,3-triazole, which was introduced using click chemistry and we studied the distance of the triazole ring from the head group and the substitution at position C4 of the triazole, with respect to the antileishmanial activity. As aromatic ring was selected the pharmacophore of the well-known herbicides dinitroanilines, the 2,6-dinitro-4-trifluoromethylaniline, since dinitroanilines selectively bind to the Leishmania tubulin. Our aim was to synthesize hybrid molecules which combine in one molecular scaffold pharmacophores which may interact with different molecular targets of the Leishmania parasite. In addition, we synthesized fluorescent analogues in order to get an insight on the mechanism of action of ring-substituted ether phospholipids. The antileishmanial activity of the new compounds of the present dissertation was evaluated in vitro against the intracellular amastigotes Leishmania infantum. In addition, the cytototoxicity was evaluated using human THP-1 macrophages and human erythrocytes. The majority of the new compounds was found to be more potent and less cytotoxic and hemolytic than miltefosine (control compound). Furthermore, experiments using fluorescence microscopy revealed a privileged accumulation of the new ring-substituted phospholipids in the mitochondrion of the Leishmania parasite.

Οι λεϊσμανιάσεις αποτελούν μια ομάδα παρασιτικών νόσων, οι οποίες εδώ και αρκετές εκατοντάδες χρόνια πλήττουν την ανθρωπότητα προκαλώντας σοβαρές παραμορφώσεις και αναπηρίες, μέχρι και θάνατο. Τα αλκυλολυσοφωσφολιπίδια είναι μια κατηγορία αιθερικών φωσφολιπιδίων τα οποία έχουν μελετηθεί για την αντικαρκινική και αντιλεϊσμανιακή τους δράση. H μιλτεφοσίνη (MiltexR) χορηγείται για την τοπική θεραπεία του μεταστατικού καρκίνου του μαστού στο δέρμα και ως η πρώτη θεραπεία από το στόμα, της Λεισμανίασης στην Ινδία (ImpavidoR). Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν αιθερικά φωσφολιπίδια, τα οποία φέρουν αρωματικό ή ετεροαρωματικό δακτύλιο στο λιπιδικό τμήμα και χολίνη ως πολική κεφαλή. .ς ετεροαρωματικός δακτύλιος χρησιμοποιήθηκε το 1,2,3-τριαζόλιο, το οποίο συντέθηκε με χρήση χημείας κλικ και μελετήθηκε, αφ’ενός η απόσταση του 1,2,3-τριαζολίου από την πολική κεφαλή και αφ’ετέρου η υποκατάσταση στη θέση C4 του ετεροαρωματικού δακτυλίου, σε σχέση με την αντιλεΐσμανιακή τους δράση. .ς αρωματικός δακτύλιος επελέγη η φαρμακοφόρος ομάδα 2,6-δινιτρο-4- τριφθορομεθυλο-ανιλίνη, των γνωστών ζιζανιοκτόνων, δινιτροανιλινών, οι οποίες αλληλεπιδρούν εκλεκτικά με την τουμπουλίνη της λεϊσμάνιας. Στόχος ήταν η σύνθεση υβριδικών ενώσεων, οι οποίες θα συνδυάζουν σε ένα μόριο φαρμακοφόρες ομάδες που πιθανόν να αλληλεπιδρούν με διαφορετικούς μοριακούς στόχους του παρασίτου της Λεϊσμάνιας. Επιπρόσθετα συντέθηκαν φθορίζοντα ανάλογα με σκοπό να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη του μηχανισμού δράσης των νέων κυκλοϋποκατεστημένων αιθερικών φωσφολιπιδίων. H αντιλεϊσμανιακή δράση των ενώσεων, της παρούσας διατριβής, αξιολογήθηκε in vitro έναντι της ενδοκυττάριας αμαστιγωτής μορφής Leishmania. infantum. Επιπλέον, μελετήθηκε η τοξικότητα των νέων ενώσεων σε ανθρώπινα μακροφάγα κύτταρα ΤΗΡ-1 καθώς και η αιμολυτική τους δράση σε ανθρώπινα ερυθροκύτταρα. Αξιολόγηση των βιολογικών αποτελεσμάτων οδήγησε στο συμπέρασμα ότι, τα νέα φωσφολιπιδικά ανάλογα παρουσιάζουν στη πλειοψηφία τους ισχυρότερη δράση από τη μιλτεφοσίνη (ένωση αναφοράς), τα περισσότερα είναι λιγότερο κυτταροτοξικά και όλα παρουσιάζουν μικρότερη αιμολυτική δράση από την ένωση αναφοράς. Παράλληλα, πειράματα με χρήση μικροσκοπίας φθορισμού έδειξαν ότι οι νέες ενώσεις συγκεντρώνονται εκλεκτικά στο μιτοχόνδριο του παρασίτου.