ارزیابی سمیت مهارکننده های بیوفیلم مبتنی بر ۵- آریل-۲-آمینو ایمیدازول در برابر خطوط سلول یوکاریوتی، سلول های استخوانی و Caenorhabditis elegans نماتد

Evaluation of the Toxicity of 5-Aryl-2-Aminoimidazole-Based Biofilm Inhibitors against Eukaryotic Cell Lines, Bone Cells and the Nematode Caenorhabditis elegans

مجله MDPI

سال ۲۰۱۴

چکیده

پیش از این ، ما چند مجموعه از ترکیبات را بر اساس چارچوب ۵-آریل-۲ آمینو ایمیدازول ادغام کرده ایم ، که نشان دهنده ی فعالیت پیشگیرانه در برابر بیوفیلم های میکروبی بود. در این جا به بررسی سمیت فعال ترین ترکیب ها در هر مجموعه می پردازیم. ابتدا ، فعالیت سمی در برابر تعدادی از سلول های تومور مورد بررسی قرار گرفت (L1210 ، CEM و HeLa). زیر مجموعه ای از ۵-آریل-۲-آمینوایمیدازول تک جایگزین نشان دهنده ی یک روزنه ی ایمنی متوسط با شاخص های درمانی بین ۳ و ۲۰ بود. در حالی که معرفی یک زنجیره ی آلکیل در موقعیت N1 باعث کاهش شدید TI شد ، معرفی یک زنجیره ی آلکیل یا یک بخش تیرازول در موقعیت ۲N موجب افزایش TI تا ۳۷۰ شد. از آنجایی که یکی از کاربرد های محتمل عوامل ضدبیوفیلم پیشگیرانه ، استفاده از آن ها در پوشش های ضد بیوفیلم برای ایمپلنت های ارتوپدی است ، اثرات آن ها بر بقای سلول و رفتار عملکردی استئوبلاست انسان و سلول های بنیادی مزانشیمی بدست آمده از مغز استخوان مورد آزمایش قرار گرفتند. ۵-آریل-۲ –آمینوایمیدازول های جایگزین-۲N به طور مداوم کم ترین سمیت را نشان دادند و بقای سلول های استخوانی تا حدود ۴ هفته را امکان پذیر ساختند. علاوه بر این ، آن ها بر پتانسیل تمایز استئوژنیک سلول های استخوانی تاثیر منفی نداشتند. در نهایت ، اثر این ترکیبات را بر بقای Caenorhabditis elegans بررسی کردیم ، که به دنبال آن ایمنی بالاتر ۵-آریل-۲-آمینو ایمیدازول های جایگزین-۲N تائید شد.

Abstract

Previously, we have synthesized several series of compounds based on the 5-aryl-2-aminoimidazole scaffold, which showed a preventive activity against microbial biofilms. We here studied the cytotoxicity of the most active compounds of each series. First, the cytostatic activity was investigated against a number of tumor cell lines (L1210, CEM and HeLa). A subset of monosubstituted 5-aryl-2-aminoimidazoles showed a moderate safety window, with therapeutic indices (TIs) ranging between 3 and 20. Whereas introduction of a (cyclo-)alkyl chain at the N1-position strongly reduced the TI, introduction of a (cyclo-)alkyl chain or a triazole moiety at the 2N-position increased the TI up to 370. Since a promising application of preventive anti-biofilm agents is their use in anti-biofilm coatings for orthopedic implants, their effects on cell viability and functional behavior of human osteoblasts and bone marrow derived mesenchymal stem cells were tested. The 2N-substituted 5-aryl-2-aminoimidazoles consistently showed the lowest toxicity and allowed survival of the bone cells for up to 4 weeks. Moreover they did not negatively affect the osteogenic differentiation potential of the bone cells. Finally, we examined the effect of the compounds on the survival of Caenorhabditis elegans, which confirmed the higher safety window of 2N-substituted 5-aryl-2-aminoimidazoles.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد