Corpo Discente - Egressos
Wallyson Andre Dos Santos Bezerra
| Título | "Produtos naturais inibidores da enzima glutationa S-transferase como estratégia biotecnológica para o controle de Rhipicephalus spp.", | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 28/11/2025 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Visualizar a Tese(2.8MB) | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Rhipicephalus; glutationa s-transferase; compostos naturais; docagem molecular; resistência a carrapaticidas. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | Carrapatos do gênero Rhipicephalus constituem uma das principais limitações à produção pecuária em regiões tropicais e subtropicais, devido às expressivas perdas econômicas associadas às infestações e ao aumento da resistência aos carrapaticidas sintéticos atualmente disponíveis. Diante desse contexto, a glutationa S-transferase (GST) destaca-se como um alvo molecular estratégico, uma vez que desempenha papel central nos processos de desintoxicação e nos mecanismos de resistência desses ectoparasitos. Nesse sentido, esse estudo teve como objetivo identificar, caracterizar e avaliar o potencial de compostos naturais como inibidores das GSTs de R. microplus e R. decoloratus, empregando abordagens integradas in silico e in vitro. Inicialmente, análises de modelagem estrutural e docagem molecular foram conduzidas para investigar a interação de diferentes compostos naturais com as GSTs dos carrapatos, incluindo o alcaloide anonaina, as - estearioxi-olean-12-eno, diosgenina, quercitrina, naringenina, ácido elágico, rutina e quercetina, permitindo a predição da afinidade e do modo de ligação dessas moléculas aos sítios das enzimas. De forma complementar, propriedades farmacocinéticas e toxicológicas foram avaliadas in silico com o objetivo de apoiar a seleção dos candidatos mais promissores. Em seguida, os compostos selecionados foram avaliados quanto à capacidade de inibição das GSTs recombinantes, bem como quanto aos efeitos biológicos associados, incluindo atividade carrapaticida, associação com carrapaticidas comerciais e citotoxicidade sobre eritrócitos bovinos. Os resultados evidenciaram que a anonaina, alcaloide isolado de Annona crassiflora, apresentou maior afinidade, em análises in silico, pela GST de R. microplus em comparação à GST humana, utilizada como modelo estrutural tridimensional de mamíferos. Além disso, o referido alcaloide inibiu a atividade da GST recombinante em até 37,5%, de maneira dose- dependente. A anonaina potencializou significativamente a ação da cipermetrina, promovendo redução da as braquidinas G, I, J e K exibiram potente atividade inibitória sobre a GST de R. microplus entre 0,058 e 0,079 mg/mL, associados a interações moleculares estáveis em análises de docagem e baixo efeito hemolítico. Outros compostos naturais pertencentes às classes de triterpenos, flavonoides e polifenóis demonstraram atividade inibitória sobre as GSTs de R. x microplus e R. decoloratus. Destacaram- -estearioxi-olean-12-eno e o flavonoide naringenina frente à GST de R. microplus respectivamente), bem como a quercitrina, que apresentou atividade inibitória contra a GST de R. decoloratus Esses resultados indicam que compostos naturais podem atuar como inibidores seletivos das GSTs de R. microplus e R. decoloratus, sugerindo a viabilidade dessa estratégia biotecnológica no desenvolvimento de carrapaticidas sustentáveis e mais eficazes. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | icks of the genus Rhipicephalus constitute one of the main limitations to livestock production in tropical and subtropical regions, due to the significant economic losses associated with infestations and the increasing resistance to currently available synthetic acaricides. In this scenario, glutathione S-transferase (GST) stands out as a strategic molecular target, since it plays a central role in detoxification processes and resistance mechanisms of these ectoparasites. Thus, this study aimed to identify, characterize, and evaluate the potential of natural compounds as inhibitors of GSTs from R. microplus and R. decoloratus, employing integrated in silico and in vitro approaches. Initially, structural modeling and molecular docking analyses were conducted to investigate the interaction of different natural compounds with tick GSTs, including the alkaloid anonaine, the brachydins G, I, J, and K, as well as the compounds -stearyoxy-olean-12-ene, diosgenin, quercitrin, naringenin, ellagic acid, rutin, and quercetin, allowing the prediction of the affinity and binding mode of these molecules to the enzyme sites. In parallel, pharmacokinetic and toxicological properties were evaluated in silico to support the selection of the most promising candidates. Subsequently, the selected compounds were evaluated for their ability to inhibit recombinant GSTs, as well as for associated biological effects, including carrapaticidal activity, association with commercial acaricides, and cytotoxicity on bovine erythrocytes. The results showed that anonaine, an alkaloid isolated from Annona crassiflora, exhibited higher affinity, in silico, for R. microplus GST compared with human GST, used as a three-dimensional structural model for mammals. Furthermore, this alkaloid inhibited recombinant GST activity by up to 37.5% in a dose-dependent manner. Anonaine significantly enhanced the efficacy of cypermethrin, resulting in a reduction of the Additionally, the brachydins G, I, J, and K exhibited potent inhibitory activity on R. microplus ranging from 0.058 to 0.079 mg/mL, associated with stable molecular interactions in docking analyses and low hemolytic effect. Additionally, natural compounds belonging to the triterpene, flavonoid, and polyphenol classes demonstrated inhibitory activity against the GSTs of R. microplus and R. decoloratus. Among -stearyloxy-olean-12-ene and the flavonoid naringenin exhibited activity against the GST of R. microplus xii showed inhibitory activity against the GST of R. decoloratus These results indicate that natural compounds can act as selective inhibitors of the GSTs of R. microplus and R. decoloratus, suggesting the potential of this biotechnological approach in the development of sustainable and more effective acaricides | ||||||||||||||||||||||||
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