In vitro antimalarial activity of metalloporphyrins against Plasmodium falciparum

Begum, Khurshida; Kim, Hye Sook; Kumar, V.; Stojiljković, Igor; Wataya, Yusuke

doi:10.1007/s00436-003-0830-9

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“…1) cured mice infected with Plasmodium berghei at a dose of 6 mg/kg body weight [76]. The Pd-cyclometallated derivative 5c was more efficient than Pt-protoporphyrin against P. falciparum (38 μM) [77]. However, these compounds were less potent against the two P. falciparum clones 3D7 and W2 than Fe-derivatives, such as ferroquine and analogs [78,79], ferrocenic derivatives from ciprofloxacin [80], or Ru, such as ruthenoquine and analogs [42].…”

Section: Biological Studiesmentioning

confidence: 99%

Platinum(II) and palladium(II) complexes with (N,N′) and (C,N,N′)− ligands derived from pyrazole as anticancer and antimalarial agents: Synthesis, characterization and in vitro activities

Quirante

Ruíz

González

et al. 2011

Journal of Inorganic Biochemistry

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The study of the reactivity of three 1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-pyrazole derivatives of general formula [1-(CH 2 ) 2 NMe 2 }-3,5-R 2 -pzol] {where pzol represents pyrazole and R_H (1a), Me (1b) (5c)}. Compounds 4c and 5c arise from the orthometallation of the 3-phenyl ring of ligand 1c. Complex 2a has been further characterized by X-ray crystallography. Ligands and complexes were evaluated for their in vitro antimalarial against Plasmodium falciparum and cytotoxic activities against lung (A549) and breast (MDA MB231 and MCF7) cancer cellular lines. Complexes 2a-2c and 5c exhibited only moderate antimalarial activities against two P. falciparum strains (3D7 and W2). Interestingly, cytotoxicity assays revealed that the platinacycle 4c exhibits a higher toxicity than cisplatin in the three human cell lines and that the complex 2a presents a remarkable cytotoxicity and selectivity in lung (IC 50 = 3 μM) versus breast cancer cell lines (IC 50 N 20 μM). Thus, complexes 2c and 4c appear to be promising leads, creating a novel family of anticancer agents. Electrophoretic DNA migration studies in presence of the synthesized compounds have been performed, in order to get further insights into their mechanism of action.

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Section: Biological Studiesmentioning

confidence: 99%

Platinum(II) and palladium(II) complexes with (N,N′) and (C,N,N′)− ligands derived from pyrazole as anticancer and antimalarial agents: Synthesis, characterization and in vitro activities

Quirante

Ruíz

González

et al. 2011

Journal of Inorganic Biochemistry

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“…Effects of HA and HAA on P. falciparum culture Metalloporphyrins and protoporphyrins are known to inhibit haemozoin formation and to show antimalarial activity in in vitro culture assays [25][26][27]. Artemisinin is also known to inhibit parasite growth in the nanomolar concentration range.…”

Section: Synthesis Purification and Characterization Of Haamentioning

confidence: 99%

Reaction of artemisinin with haemoglobin: implications for antimalarial activity

Kannan

Kumar

Sahal

et al. 2005

Biochemical Journal

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Elucidation of the principal targets of the action of the antimalarial drug artemisinin is an ongoing pursuit that is important for understanding the action of this drug and for the development of more potent analogues. We have examined the chemical reaction of Hb with artemisinin. The protein-bound haem in Hb has been found to react with artemisinin much faster than is the case with free haem. It appears that the uptake of Hb and the accumulation of artemisinin into the food vacuole, together with the preferred reactivity of artemisinin with haem in Hb, may make Hb the primary target of artemisinin's antimalarial action. Both monoalkylated (HA) and dialkylated (HAA) haem derivatives of artemisinin have been isolated. These 'haemarts' bind to PfHRP II (Plasmodium falciparum histidine-rich protein II), inhibiting haemozoin formation, and possess a significantly decreased ability to oxidize ascorbic acid. The accelerated formation of HAA from Hb is expected to decrease the ratio of haem to its alkylated derivatives. The haemarts that are generated from 'haemartoglobins' may bring about the death of malaria parasite by a two-pronged effect of stalling the formation of haemozoin by the competitive inhibition of haem binding to its templates and creating a more reducing environment that is not conducive to the formation of haemozoin.

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“…A atividade antimalárica de diversas metaloprotoporfirinas já foi testada (Begum et al, 2003). Entretanto, foram necessárias concentrações de até 190 µM para obter o valor do IC 50 em alguns destes compostosapós 72 horas de incubação em cultura de P. falciparum.…”

Section: Ação Das Metaloprotoporfirinas Em Plasmodiumunclassified

“…O potencial antimalárico das metaloprotoporfirinas é limitado pela baixa solubilidade em meio aquose e baixa permeabilidade em membranas biológicas (Begum et al, 2003;Borovkov et al, 1999). Esta limitação levou diversos trabalhos a usar polímeros e micelas associados a metaloprotoporfirina melhorando seu potencial terapêutico.…”

Section: Ação Das Metaloprotoporfirinas Em Plasmodiumunclassified

“…Após estudos que comprovaram que metaloprotoporfirinas são capazes de inibir a hemozoína (Basilico et al, 1997;Martiney et al, 1996;Monti et al, 1999), houve grande interesse em testar a viabilidade dos parasitas da malária na presença destes compostos (Begum et al, 2003). Interessante ressaltar que os polímeros e micelas podem ser usadas para aumentar a permeabilidade celular das metaloprotoporfirinas (Ding et al, 2011;Engelmann et al, 2007).…”

Section: 32efeito Da Hemina Protoporfirina E Metaloprotoporfirinaunclassified

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Papel do IP3 na transdução de sinal e função da heme oxigenase em Plasmodium falciparum.

Santos¹

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Aos meus pais e a cada professor que deparei em meu percurso. AGRADECIMENTOSÀ minha querida orientadora, Professora Dra. Célia Regina da Silva Garcia por ter aberto as portas de seu laboratório nos meus passos iniciais na ciência, pelas oportunidades dadas e ajuda nas horas difíceis, pela orientação e discussões tanto no período de iniciação científica quanto no doutorado. À Dra. Paula Barttlet e Professor Dr. Andrew P. Thomas pela colaboração no início do meu doutorado, pela paciência e ajuda na microscopia, pelas dicas e apoio. A todos os membros do laboratório na UMDNJ que me fizeram sentir em casa durante meu estágio no exterior.Aos colegas de laboratório com os quais tive o privilégio de conviver durante meu percurso. Todos sempre solícitos e abertos a discussões: Dr. Alexandre Budu, Dra. Mirian Moraes, Ms. Desiree Schuck, Dra Fernanda Koyama, Lucas Borges, Dra. Laura Cruz, Dr. Plasmodium falciparum, agente etiológico da malária, possui um ciclo de vida que envolve dois hospedeiros (fêmea do mosquito Anopheles e humanos) onde apresenta refinadas estratégias que envolvem mudanças morfológicas e bioquímicas em diferentes ambientes para garantir a sua sobrevivência. O estudo da maquinaria de sinalização deste parasita tem revelado a geração de segundos mensageiros e proteínas efetoras da sinalização celular importantes na percepção de estímulos extracelulares no parasita. Esta tese tem como finalidade demonstrar que o P. falciparum dentro do eritrócito é capaz de usar a via de sinalização celular dependente do segundo mensageiro inositol trifosfato (IP 3 ). Para isto usamos um IP 3 permeável a membrana celular denominado (caged-IP 3 ) que é liberado para atuar como segundo mensageiro na presença de luz ultravioleta. Investigamos os estoques de Ca 2+ intracelular sensíveis ao IP 3 neste parasita e exploramos a sensibilidade ao IP 3 em diferentes estágios no ciclo intraeritrocítico. Demonstramos que o hormônio melatonina, importante na manuntenção da sincronicidade da fase intraeritrocítica de P. falciparum, é capaz de aumentar a concentração de IP 3 neste parasita. Com o uso de uma coluna de afinidade ao IP 3 tentamos encontrar proteínas candidatas ao receptor de IP 3 em P. falciparum. Este trabalho também estuda a enzima heme oxigenade de P. falciparum (PfHO). Testamos a capacidade desta enzima em converter biliverdina (BV) em bilirubina (BR), uma importante reação do catabolismo da hemina. Estudamos a modulação desta atividade na presença de diversas metaloprotoporfirinas e o potencial destes compostos como antimaláricos. Reportamos que a biliverdina é capaz de modular o ciclo intraeritrocítico de P. falciparum e apresentamos a proteína enolase de P. falciparum como candidato ao sensor de BV neste parasita. Plasmodium falciparum, the etiological agent of malaria, possesses a life cycle that involves two hosts (the female of Anopheles mosquito and human) on which has refined strategies involving morphological and biochemical changes in different environments to ensure its survival. The study of the signaling m...

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In vitro antimalarial activity of metalloporphyrins against Plasmodium falciparum

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Platinum(II) and palladium(II) complexes with (N,N′) and (C,N,N′)− ligands derived from pyrazole as anticancer and antimalarial agents: Synthesis, characterization and in vitro activities

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