Čes. slov. farm. 2013, 62(2):78-83
Thiosemikarbazony a jejich antimykobakteriální účinky
- Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové, Department of Pharmaceutical Chemistry and Drug Analysis, Hradec Králové, Czech Republic
Antimykobakteriální účinky thiosemikarbazonů byly objeveny ve druhé polovině čtyřicátých let 20. století. Nejznámějším zástupcem těchto sloučenin je thioacetazon používaný v terapii tuberkulózy od přelomu čtyřicátých a padesátých let. Pro závažné vedlejší účinky se dnes používá jen málokdy. Tato práce pojednává o antimykobakteriálních účincích thiosemikarbazonů a N,N-dimethylthiosemikarbazonů odvozených od 5-alkyl-2-acetylpyrazinů. Některé z těchto sloučenin významně inhibovaly růst Mycobacterium tuberculosis H37Rv, ale pro svoji toxicitu nepostoupily do in vivo studií. Nicméně mohou být využity jako modelové sloučeniny pro studium mechanismů antimykobakteriálních účinků thiosemikarbazonů.
Klíčová slova: tuberkulóza; thiosemikarbazony acetylpyrazinů; antimykobakteriální účinky
Thiosemicarbazones and their antimycobacterial effects
Antimycobacterial effects of thiosemicarbazones were discovered in the late 1940s. The best known representative of these compounds is thioacetazone that has been used in the therapy of tuberculosis since the turn of the 1940s and 1950s. At present, it is used only rarely since it exhibits severe side effects. This paper deals with the antimycobacterial effects of thiosemicarbazones and N,N-dimethylthiosemicarbazones derived from 5-alkyl-2-acetylpyrazines. Some of these compounds displayed high inhibition of the growth of Mycobacterium tuberculosis H37Rv, but were excluded from the in vivo studies due to their cytotoxic effects. Nonetheless, they can be used as model compounds for studying the mechanisms of antimycobacterial action of thiosemicarbazones.
Keywords: tuberculosis; thiosemicarbazones of acetylpyrazines; antimycobacterial effects
Vloženo: 11. prosinec 2012; Přijato: 18. únor 2013; Zveřejněno: 1. únor 2013 Zobrazit citaci
Reference
- Cole S. T., Brosch R., Parkhill J., Garnier T., Churcher C., Harris D., Gordon S. V., Eiglmeier K., Gas S., Barry III C. E., Tekaia F., Badcock K., Basham D., Brown D., Chillingworth T., Connor R., Davies R., Devlin K., Fettwell T., Gentles S., Hamlin N., Holroyd S., Hornsby T., Jagels K., Krogh A., McLean J., Moule S., Murphy L., Oliver K., Osborne J., Quail M. A., Rajandream M.-A., Rogers J., Rutter S., Seeger K., Skelton R., Squares R., Squares S., Sulston J. E., Taylor K., Whitehead S., Barrell B. G. Deciphering the biology of Mycobacterium tuberculosis from the complete genome sequence. Nature 1998; 393, 537-544.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Young D. B. Blueprint for the white plague. Nature 1998; 393, 515-516.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Tripathi R. P., Tewari N. T., Dwivedi N., Tiwari V. K. Fighting Tuberculosis: An old disease with new challenges. Med. Res. Rev. 2005; 25, 93-131.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Frieden T. R., Sterling T. R. Munsiff S. S., Watt C. J., Dye C. Tuberculosis. Lancet 2003; 362, 887-899.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- World Health Organization. Global Tuberculosis Report 2012. http://www.who.int/tb/publications/global_report/en/ (11. 2. 2013)
- Biava M., Porreta G. C., Deidda D., Pompei R. New trends in the development of antimycobacterial compounds. Infect. Disord.: Drug Targets 2006; 6, 159-182.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kaufmann S. H. E. Tuberculosis and AIDS: A devilish liaison. Drug Discovery Today 2007; 12, 891-893.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Mukherjee J. S., Rich M. L., Socci A. R., Joseph J. K., Viru F. A., Shin S. S., Furin J. J., Becerra M. C., Barry D. J., Kim J. Y., Bayona J., Farmer P., Smith Fawzi M. C., Seung K. J. Programmes and principles in treatment of multidrug-resistant tuberculosis. Lancet 2004, 363, 474-481.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kushwaha S. K., Shakya M. J. Protein interactions network analysis - Approach for potential drug target identification in Mycobacterium tuberculosis. J. Theor. Biol. 2010; 262, 284-294.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Minion J., Gallant V., Wolfe Y., Jamienson F., Long R. Multidrug and extensively drug resistant tuberculosis in Canada 1997-2008: Demographic and disease characteristics. PLoS One 2013; 8, e53466.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Donald P. R., van Helden P. D. The global burden of tuberculosis: Combating drug resistance in difficult times. N. Engl. J. Med. 2009, 360, 2393-2395.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Sensi P. History of development of rifampin. Rev. Infect. Dis. 1983; 5(Suppl. 3), S402-406.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cohen, J. Approval of novel TB drug celebrated: With restraint. Science 2013; 339, 130.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Abu-Raddad, L. J., Sabatelli, L., Achtenberg, J. T., Sugimoto, J. D., Longini, I. M., Jr., Dye, C., Halloran, M. E. Epidemiological benefits of more-effective tuberculosis vaccines, drugs, and diagnostics. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009; 106, 13980-13985.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ginsberg A. M. Drugs in development for tuberculosis. Drugs 2010; 70, 2201-2214.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ma Z., Lienhardt C., McIIIeron H., Nunn A. J., Wang X. Global tuberculosis drug development pipeline: The need and the reality. Lancet 2010; 375, 2100-2119.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Domagk G., Behnisch R., Mietzsch F., Schmidt H. Naturwissenschaften 1946; 33, 315.
Přejít k původnímu zdroji...
- Hantschman L., Werner R. Zu Kombinations Behandlung der Lungentuberkulose mit Conteben und PAS (Combined conteben and PAS therapy of pulmonary tuberculosis). Arztl. Wochensc. 1950; 5, 525-528.
- Brecke F., Bohm, F. Zwei Jahre Conteben in Heilstätte (Two years' sanatorium use of conteben). Hippokrates 1950; 21, 188-193.
- Abate G., Koivula T., Hoffner S. E. In vitro activity on mycobacterial species belonging to the Mycobacterium tuberculosis complex. Int. J. Tuber. Lung Dis. 2002; 6, 933-935.
- Bermudez L. F., Reynolds R., Kolonoski P., Aralar P., Inderlied C. B., Young L. S. Thiosemicarbazol (thiacetazone-like) compound with activity against Mycobacterium avium in mice. Antimicrob. Agents Chemother. 2003; 47, 2685-2687.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Bermudez L. F., Kolonoski P., Seitz L. E., Petrofsky M., Reynolds R., Wu M., Young L. S. SRI-268, a thiosemicarbazole, in combinatiom with mefloquine and moxifloxacin for treatment of murine Mycobacterium avium complex disease. Antimicrob. Agents Chemother. 2004; 48, 3556-3558.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shahab F. M., Kobarfard F., Dadashzadeh S. Simultaneous determination of a new antituberculosis agent KBF-611 and its deacetylated metabolite in mouse and rabbit plasma by HPLC. Arch. Pharmacal Res. 2009; 32, 1453-1460.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shahab F. M., Kobarfard F., Shafaghi B., Dadashzadeh S. Preclinical pharmacokinetics of KBF-611, a new antituberculosis agent in mice and rabbits, and comparison with thiacetazone. Xenobiotica 2010; 40, 225-234.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kushner S., Dalalian H., Sanjurjo J. L., Bach F. L., Jr., Safir S. S., Smith V. K., Jr., Williams J. H. Experimental chemotherapy of tuberculosis. II. The synthesis of pyrazinamides and related compounds. J. Am. Chem. Soc. 1952; 74, 3617-3621.
Přejít k původnímu zdroji...
- Milczarska B., Foks H., Trapkowski Z., Milzynska-Kolaczek A., Janowiec M., Zwolska Z., Andrzejczyk Z. Studies on pyrazine derivatives. XXXII. Synthesis and tuberculostatic activity of acetylpyrazine thiosemicarbazone derivatives. Acta Pol. Pharm. 1998, 55, 289-295.
- Opletalova V., Kalinowski D. S., Vejsova M., Kunes J., Pour M., Jampilek J., Buchta V., Richardson D. R. Identification and characterization of thiosemicarbazones with antifungal and antitumor effects: Iron chelation mediating cytotoxic activity. Chem. Res. Toxicol. 2008; 21, 1878-1889.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Collins L., Franzblau S. G. Microplate alamar blue assay versus BACTEC 460 system for high-throughput screening of compounds against Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium avium. Antimicrob. Agents Chemother. 1997; 41, 1004-1009.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Coxon G. D., Craig D., Corrales R. M., Vialla E., Gannoun-Zaki L. Synthesis, antitubercular activity and mechanism of resistance of highly effective thiacetazone analogues. PLoS One 2013; 8, e53162.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Qian L., Ortiz de Montellano P. R. Oxidative activation of thiacetazone by the Mycobacterium tuberculosis flavin monooxygenase EtaA and human human FMO1 and FMO3. Chem. Res. Toxicol. 2006; 19, 443-449.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Dover L. G., Alahari A., Gatraud P., Gomes J. M., Bhowruth V., Reynolds R. C., Besra G. S., Kremer L. EthA, a common activator of thiocarbamide-containing drugs acting on different mycobacterial targets. Antimicrob. Agents Chemother. 2007; 51, 1055-1063.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Francois A. A., Nishida C. R., Ortiz de Montellano P. R., Phillips I. R., Shephard E. A. Human flavin-containing monooxygenase 2.1 catalyzes oxygenation of antitubercular drugs thiacetazone and ethionamide. Drug Metab. Dispos. 2009; 37, 178-186.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Alahari A., Trivelli X., Guerardel Y., Dover L. G., Besra G. S., Sacchettini J. C., Reynolds R. C., Coxon G. D., Kremer L. Thiacetazone, an antitubercular drug that inhibits cyclopropanation of cell wall mycolic acids in mycobacteria. PLoS One 2007; 12, e1343.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Alahari A., Alibaud L., Trivelli X., Gupta R., Lamichhane G., Reynolds R. C., Bishai W. R., Guerardel Y., Kremer L. Mycolic acid methyltransferase, MmaA4, is necessary for thiacetazone susceptibility in Mycobacterium tuberculosis. Mol. Microbiol. 2009; 71, 1263-1277.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Banerjee D., Bhattacharyya R. Isoniazid and thioacetazon may exhibit antitubercular activity by binding directly with the active site of mycolic acid cyclopropane synthase: Hypothesis based on computational analysis. Bioinformation 2012; 8, 787-789.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Grzegorzewicz A. E., Korduláková J., Jones V., Born S. E., Belardinelli J. M., Vaquié A., Gundi V. A., Madacki J., Slama N., Laval F., Vaubourgeix J., Crew R. M., Gicquel B., Daffé M., Morbidoni H. R., Brennan P. J., Quémard A., McNeil M. R., Jackson M. A common mechanism of inhibition of the Mycobacterium tuberculosis mycolic acid biosynthetic pathways by isoxyl and thiacetazone. J. Biol. Chem. 2012; 287, 38434-38441.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Bellardinelli J. M., Morbidoni H. R. Mutations in the essential FAS II -hydroxyacyl ACP dehydratase complex confer resistance to thiacetazone in Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium kansasii. Mol. Microbiol. 2012; 86, 568-579.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Singh, V., Mani, I., Chaudhary, D. K., Somvanshi, P. The β-ketoacyl-ACP synthase from Mycobacterium tuberculosis as potential drug target. Curr. Med. Chem. 2011; 18, 1318-1324.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rosado L. A., Caceres R. A., de Azevedo W. F., Jr., Basso L. A., Santos D. S. Role of serine 140 in the mode of action of Mycobacterium tuberculosis β-ketoacyl-ACP reductase (MabA). BMC Res. Notes 2012; 5, 526.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cantaloube S., Veyron-Churlet R., Haddache N., Daffé M., Zerbib D. The Mycobacterium tuberculosis FAS-II dehydratases and methyltransferases define the specificity of the mycolic acid elongation complexes. PLoS One 2011; 6, e19564.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Arora P., Goyal A., Natarajan V. T., Rajacumara E., Verma P., Gupta R., Yousuf M., Trivedi O. A., Mohanty D., Tyagi A., Sankaranarayanan R., Gokhale R. S. Mechanistic and functional insight into fatty acid activation in Mycobacterium tuberculosis. Nat. Chem. Biol. 2009; 5, 166-173.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Mohanty D., Sankaranarayanan R., Gokhale R. S. Fatty acyl-AMP ligases and polyketides synthases are unique enzymes of lipid biosynthetic machinery in Mycobacterium tuberculosis. Tuberculosis 2011; 91, 448-455.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Duckworth B. P., Nelson K. M., Aldrich C. C. Adenylating enzymes in Mycobacterium tuberculosis as drug targets. Curr. Top. Med. Chem. 2012; 12, 766-796.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...