Analýza antiparazitické aktivity nových sloučenin

Lukáš LENART

Bachelor's thesis

Analysis of antiparasitic activity of novel compounds

Abstract:

Leishmaniases are a group of vector-borne diseases, caused by kinetoplastid parasites from the genus Leishmania. As there is no vaccine against human leishmaniases available, the current measures against them are insufficient and based on the use of a limited number of drugs that are associated with significant drawbacks. This situation necessitates the search for novel compounds that could be transformed into new, more efficient and accessible antileishmanial drugs. Lately, the compounds with different heterocyclic cores were intensively studied for their antiparasitic properties. In this thesis, three novel heterocyclic compounds were tested for antileishmanial activity against promastigotes of Leishmania major Friedlin strain. All three of these compounds were shown to possess an antileishmanial activity by inhibiting the growth of Leishmania major (Friedlin) promastigotes in vitro. However, only one compound that showed the highest efficacy against Leishmania major (Friedlin) promastigotes and was not toxic to human and mouse macrophages was selected for further advanced analysis of its antileishmanial properties. These analyses were focused on the detection of changes in promastigote mitochondrial membrane potential and plasma membrane integrity induced by the selected compound. For this purpose, advanced assays based on the utilization of distinct fluorescent probes were used. The results showed that the selected compound induced collapse of mitochondrial potential without affecting the plasma membrane integrity of promastigotes. As the collapse of mitochondrial potential is an important feature of apoptosis in these parasites, it is suggested that this compound possesses proapoptotic properties against Leishmania major.

Abstract:

Leishmaniózy představují skupinu vektorem přenášených onemocnění, jež jsou způsobeny bičivkami z rodu Leishmania. Jelikož neexistuje vakcína proti lidským leishmaniózám, jsou současná opatření, jež vycházejí z použití limitovaného počtu léčiv spojovaných se značnými nevýhodami, nedostatečná. Tato situace vyžaduje hledání nových látek, které by mohly být použity pro vývoj nových, efektivnějších a dostupnějších antileishmaniálních léčiv. V poslední době byla intenzivně studována antiparazitická aktivita látek obsahujících různá heterocyklická jádra. V rámci této práce, byla testována antileishmaniální aktivita tří nových heterocyklických látek vůči promastigotům Leishmania major kmene Friedlin. Tyto tři testované látky inhibovaly růst promastigotů Leishmania major (Friedlin) in vitro, čímž byla prokázána jejich antileishmaniální aktivita. Avšak pouze jedna z těchto látek, která vykazovala vysokou účinnost vůči promastigotům Leishmania major (Friedlin) a zároveň nevykazovala toxicitu vůči lidským a myším makrofágům, byla vybrána pro další pokročilé analýzy jejích antileishmaniálních vlastností. Tyto analýzy byly zaměřeny na detekci změn mitochondriálního membránového potenciálu a integrity plazmatické membrány vyvolaných působením zvolené látky na promastigoty. Za tímto účelem byly provedeny pokročilé testy využívající patřičné fluorescenční próby. Výsledky těchto analýz ukázaly, že testovaná látka indukuje kolaps mitochondriálního potenciálu, aniž by ovlivnila integritu plazmatické membrány. Jelikož kolaps potenciálu na mitochondriální membráně je významným projevem apoptózy u těchto parazitů, lze ze získaných výsledků vyvodit, že vybraná látka vykazuje proapoptotické vlastnosti vůči Leishmania major.

Keywords

antileishmanialní aktivita, heterocyklické látky, leishmaniózy, mitochondriální membránový potenciál

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ermin Schadich, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology