Análogos e derivados da piperina com potencial atividade antiparasitária: revisão sistemática com avaliação do risco de viés adaptada para estudos in vitro

Métodos Caracterização da pesquisa

A pesquisa é do tipo revisão sistemática da literatura, que é caracterizada por métodos sistematizados para uma análise crítica dos conteos, gerados por artigos e registros de pesquisas de diferentes desenhos metodolicos, sintetizando informaçs de um determinado assunto através de fontes secundárias com levantamento da bibliografia, que podem identificar temas que necessitam de maiores evidências, auxiliando ainda na orientação para investigaçs futuras [12].

Instrumentos de pesquisa utilizados

O presente estudo está baseado nas diretrizes do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses (PRISMA), cujo objetivo é auxiliar autores, proporcionando um checklist prprio para desenvolvimento eficiente de pesquisas bibliográficas [13]. Para a construção da pesquisa, utilizou-se os seguintes passos: 1 – elaboração da pergunta da pesquisa; 2 – busca na literatura; 3 – coleta de dados; 4 – análise criteriosa dos artigos incluídos; 5 – discussão dos resultados e, por fim, 6 – apresentação da revisão sistemática.

Com isso, este estudo partiu da seguinte questão norteadora: Quais os análogos ou derivados da piperina que possuem potencial atividade antiparasitária frente ao gênero Leishmania e Tripanossoma?

A busca dos estudos primários foi realizada por meio da pesquisa online em portais e bases de dados da área da sae: Biblioteca Virtual em Sae (BVS), National Library of Medicine (PubMed), (Scientific Eletronic Library Online) SciELO, (Base de Dados da Elsevier) ScienceDirect, Scopus e Embase. Para proceder com a busca utilizou-se a terminologia em sae consultada nos Descritores em Ciência da Sae e Medical Subject Headings (DeCS/MeSH): piperina (Piperine), análogos e derivados (analogs and derivatives), Leishmaniose (Leishmaniasis), Tripanossoma (Trypanossoma), agentes antiparasitários (antiparasitic agents).

Os descritores foram utilizados na língua Portuguesa, Inglesa e Espanhola articuladas pelos operadores booleano “E” e “OU”, “AND” e “OR”, sendo agrupados da seguinte forma: Piperine AND analogs and derivatives AND antiparasitic agents; Piperine AND analogs and derivatives AND Leishmaniasis; Piperine AND analogs and derivatives AND Trypanossoma; Piperine AND analogs and derivatives; Piperine AND AND antiparasitic agents; Piperina E análogos e derivados E antiparasitic agents; Piperine E analogs e derivatives E Leishmaniose; Piperine E análogos e derivados E Tripanossoma; Piperine E análogos e derivados; Piperine E antiparasitic agents; Busca: ( ALL ( piperine ) AND ALL ( leishmaniasis ) AND ALL ( trypanosoma )); (‘piperine’/exp OR piperine) AND leishmaniasis AND trypanosoma.

Critérios de inclusão e exclusão

Os critérios de inclusão foram: artigos originais disponíveis na íntegra, em idioma português, inglês e espanhol que abordaram a temática proposta e apresentava ao menos uma molécula análoga ou derivada da piperina com atividade antiparasitária in vitro para o gênero Leishmania e Tripanossoma sem limite inferior para faixa temporal indo até agosto de 2023.

Já os critérios de exclusão foram artigos de revisão, editoriais, dissertaçs, capítulos de livros, teses, monografias, resenhas, produçs científicas que demonstravam somente

o resumo, resumos de anais, publicaçs duplicadas, estudo de caso. Ap a seleção, os dados extraídos foram os seguintes: autor (s), forma celular, parasita, métodos, moléculas, principais resultados e principais concluss.

Avaliação do risco de viés

Nesta pesquisa foi verificado a necessidade de realização de uma avaliação de risco de viés. Embora, haja vários instrumentos para risco de viés, estes são somente para estudos in vivo e para seres humanos, entre eles ROBINS-I E SYRCLE [14,15]. Contudo, não foi encontrado nenhuma uma ferramenta para risco de viés adequada para estudos in vitro na literatura científica. Diante disto, ap analisar vários instrumentos para estudos in vivo, aquele me mais se aproximou de uma possível avaliação de estudos in vitro foi a ferramenta Office of Health Assessment and Translation (OHAT) [16]. Neste contexto, Rooney et al. [17] realizou um estudo criterioso com objetivo de expandir as abordagens da clínica médica através do desenvolvimento de uma estrutura de revisão sistemática que abordou quests para a magnitude dos dados com foco na integração de informaçs dos diferentes fluxos de evidências de ensaios/testes em humanos, animais e dados mecanísticos ou ainda estudos in vitro, para concluss mais adequadas sobre a identificação de viés, sobre as mtiplas opçs de ferramentas para avaliação de risco de viés. Assim foi evidenciado uma necessidade de adequação, considerando cada desenho metodolico e sugere o OHAT como o instrumento que possui um potencial de classificação como: maior, menor ou ausente das quests para cada desenho metodolico dos diferentes tipos de pesquisa.

Com base nesta complexa questão e na necessidade de se estabelecer maiores critérios para o risco de viés de estudos in vitro foi realizada uma adaptação para algumas quests que se referiam, especificamente, para estudos in vivo e em seres humanos, que foram ajustadas ou alteradas para as necessidades dos estudos in vitro [16,17]. Diante desta necessidade apresenta-se no Quadro 1 as sugests de adaptaçs que se julgou e justificou necessárias sustentadas na literatura.

Quadro 1. Apresenta a adaptação realizada para estudos

in vitro a partir da ferramenta OHAT

Para Da Silva Ferreira et al. [24] os derivados cloretos de 1,3,4-tiadiazio-2-fenilamina (Quadro 3) da piperina foram sintetizados e testados in vitro contra três formas evolutivas do Trypanosoma cruzi, bem como sua citotoxicidade em murinos (célula hospedeira). Dentre os nove derivados produzidos na pesquisa, o cloridrato mesoiico MI apresentou um melhor perfil de atividade com valores de CI50= 10.83 μM ± 2.2; 6.70 μM ± 1.7; 1.35 μM ± 0.95 para as formas epimastigotas, tripomastigotas e amastigotas, respectivamente. O que é reforçado Serban [33] quando afirma que muitos derivados 1,3,4-tiadiazicos têm sido relatados por ser considerados compostos líderes para a síntese de medicamentos com atividade antiparasitária e uma promessa para tratamentos futuros fornecendo uma estratégia válida para

o desenvolvimento de medicamentos antiparasitários potentes.

Os derivados de conjugados de piperoil-aminoácidos foram sintetizados através de reação de hidrise da piperina, conjugação com ésteres metílicos de aminoácidos e posterior conversão para grupo carboxila livre e duplas reduzidas (Quadro 3). Os derivados foram testados in vitro contra formas promastigotas e amastigotas de Leishmania donovani. A molécula mais ativa testada foi o éster metílico de piperoil-valina que apresentou valor de CI50 0,197 eCI50 de 0,075 mM contra formas promastigotas e amastigotas, mostrando-se moderadamente ativo para forma promastigota e ativo para forma amastigota [26]. Estudos posteriores precisam ser realizados para melhora do perfil de atividade a partir dos derivados conjugados, pois, em análise realizada com síntese e testes biolicos in vitro frente a cepa de L. amazonenis, foram demonstrados resultados promissores para adutos híbridos com valores de CI50=22,12 µM [34].

Em outro estudo (Quadro 3), a piperina e seus análogos isolados de Piper nigrum, foram analisados através da concentração inibitia (CI50) mostraram-se ativos contra às formas promastigotas e amastigotas em macragos infectados de Leishmania amazonensis. A piperina e seu análogo fenilamida levaram à perda da membrana mitocondrial para o para-sita e afetaram o ciclo celular promastigota com aumento na fase G1 e diminuição na fase S. Os valores apresentados em formas promastigotas e amastigotas foram de CI50:14,2 μM e 28 μM, para piperina e 28,9 μM e 24,5 μM

para fenilamida. A piperina reduziu os níveis de lipídeos do tipo triglicerídeos, diglicerídeos e monoglicerídeos e a fenilamida, de diglicerídeos [27]. O que pode ser complementado pela pesquisa de Ramos et al. [35] quando afirmam que o metabolismo lipídico é importante para a virulência, crescimento, replicação e diferenciação da espécie, havendo assim, correlação entre aculo de lipídios e infectividade. Além disso, nenhuma das moléculas induziram a produção de ido nítrico.

Os extratos clorofmicos e de éter de petrleo da raiz de Piper Chaba foram avaliados para as atividades: antimicrobiana, antileishmanicida e citotica (Quadro 3). Ap análise dos ex-tratos, os compostos majoritários piperina (3) e seus análogos: piperato de Bornil (1) e piperlonguminina (2) foram isolados e testados para todas as atividades. Os compostos mostraram potente atividade antifgica, atividade citotxica significativa e atividade antileishmanicida. A atividade antileishmania foi testada in vitro contra uma cultura promastigota de Leishmania donovani. Os análogos piperato de Bornil (1) e piperlonguminina (2) demonstraram atividade no valor de CI50 = 16 μg mL-1 e CI50 = 30 μg mL-1 respectivamente [28]. Apesar dos valores serem menores quando comparados à Pentamidina as estruturas podem servir como base para a produção de novos compostos líderes com atividade antiparasitária [36]. Para Ferreira [37]

o potencial antiparasitário da piperina e seus análogos têm sido, constantemente, descrito frente a família do Tripanossoma e Leishmania, doenças que envolvem manifestaçs clínicas severas que podem levar à morte dos pacientes se não tratadas de forma adequada.

Regasini et al. Analisou as fraçs hexânicas de P. tuberculatum e P. arboreum [25] e apresentaram efeito tico para formas epimastigotas de T. cruzi CI50 (µg/mL) de 32,2 e 31,3, respectivamente. Além disso, para amidas pirrolidínicas isoladas, a piperilina (1) mostrou valor de CI50: 6,57 µM, valor maior do que o controle positivo, benzonidazol (CI50: 33,6µM), concluindo que ela pode ser a responsável pela atividade da fração.

Além disso, duas amidas naturais isoladas das folhas de Piper amalago L., um derivado hidrogenado e sete análogos sintéticos foram testados contra as formas promastigotas e amastigotas intracelulares de Leishmania amazonensis. A citotoxicidade foi avaliada, no que se refere, às concentraçs citoticas para 50% dos macragos (CC50), além da análise de produção de ido nítrico. O composto natural, N-[7-(3’,4’-metilenodioxifenil) -2(E),4(E)-heptadienoil] pirrolidina, foi o mais ativo de todos os compostos testados contra o promastigota e formas amastigotas intracelulares com valores de CI50 de 15 μM e 14,5 μM, respectivamente. Nenhum dos compostos promoveu produção significativa de ido nítrico,

o que sugere uma ação direta e seletiva dos compostos sobre o as formas amastigotas intracelulares. Além disso, todas as amidas eram menos citoticas que o composto padrão a Pentamidina (Quadro 3) [30]. Análogos amida da piperina foram extensivamente analisados acerca de suas atividades biolicas, e a exemplo do análogo pirplatina também apresentou atividade leishmanicida [38].

Derivados ésteres e carbamatos foram produzidos a partir de modificaçs estruturais na subunidade piperidina e benzodioxol da piperina, sintetizados e avaliados contra L. amazonensis. Os compostos apresentaram atividade menor em comparação ao composto padrão Anfotericina B. Os resultados para relação estrutura-atividade mostram que os substituintes na subunidade aril e acil são importantes para o efeito leishmanicida, em que o derivado nitro possui valor de atividade maior que os seus análogos sintéticos, com CI50 = 17,24 lM e potência comparável aos derivados do éster 3,4-benzodioxol e do n-hexil carbamato (Quadro 3) [31]. Uma série de derivados sintéticos foram analisados in vitro para formas amastigotas de Leishmania infantum e os resultados mostraram valores promissores de CI50, entre 5,1 e 13,5 µM,baixo perfil de toxicidade para células humanas, alta absorção gastrointestinal o que leva a considerar o perfil molecular destes compostos em análises futuras para obtenção de moléculas com potencial atividade antiparasitária [39].

Franklim et al. desenvolveu [29] (Quadro 3) novos derivados 1,2,4-triazol-3-tionas sintéticos a partir da piperina, principal constituinte de Piper nigrum. Os derivados foram planejados a partir da análise bioisostérica da estrutura da piperina onde a porção do anel piperidina acoplada à carbonila foi substituída por um grupamento triazol. Os derivados de triazol substituídos foram testados para atividade tripanocida contra proliferação de formas epimastigotas e amastigotas de Trypanosoma cruzi. O derivado ciclohexila substituído (9f), apresentou o melhor valor de atividade tripanocida com CI50 = 18,3 e 8,87 μM contra epimastigotas e amastigotas da série testada, respectivamente.

Em estudo recente, desenvolvido por Wansri et al. [32] (Quadro 3), análogos N-arilamida da piperina foram produzidos através de se-mi-síntese para obtenção dos compostos 3, 4 e 5. Os compostos foram examinados quanto às suas principais atividades de protease antitripanossica. Os resultados mostraram que a piperamida 5 exibiu atividade biolica com ausência de citotoxicidade para linhagens celulares de mamíferos em comparação aos outros derivados. Os derivados 4 e 5 apresentaram valor de CI50 = 19.87 μM ± 2.28 e 15.46 μM ±

3.09 respectivamente para atividade antitripanossica contra protease de Trypanosoma brucei rhodesiense.

Estes resultados enfatizaram o valor da fenilamida substituída por metoxi na estrutura dos derivados para atividade biolica. Isto também foi observado em derivados piperazidas sintéticos testados que demonstraram atividade contra T. brucei rhodesiense e que exibiram atividade similar ao medicamento padrão para tripomastigotas, além da toxicidade seletiva e demonstraram atividade e baixa toxicidade em células de primatas e capacidade de inibição da enzima CYP51, essencial para manutenção da vida do parasita [40].

Limitações do estudo

Foram consideradas limitaçs para este estudo a ausência de ensaio de viabilidade celular para 4 estudos selecionados na revisão sistemática, o que nos impede de visualizar a efetividade, ação e citotoxicidade das moléculas em contato com o hospedeiro nos ensaios de viabilidade celular, pelo fato dos parasitas apresentarem um ciclo de vida heteroxênico.