Synthesis of new iminosugar derivatives related to galactofuranose and preliminary cytotoxic studies in vitro

Iminosugars are structural analogues of carbohydrates with oxygen atom in the ring replaced by nitrogen. Those compounds have been under investigation since the 1970s because of their potential therapeutic properties. Iminosugars have the ability to modify the activity of many carbohydrate-dependent enzymes and they are used in the treatment of many diseases e.g. diabetes or tuberculosis.The main objective of the thesis was to synthesize simple iminosugar analogues of UDP-galactofuranose. It is postulated, that compounds of that kind have a great influence on galactofuranose metabolism. Galactofuranose is a monomer which is a component of many important bacterial and viral structures. The mechanism of iminosugars activity is based on the inhibition of enzymes involved in the formation of galactofuranose units and in the biosynthesis of polysaccharides. Cytotoxicity of synthesized compounds was tested against CT26 and A549 cell lines in vitro. Results showed that the highest cytotoxicity was observed for the 1mM concentration of the tested compounds after 48h of incubation time. Preliminary data encourage for further more detailed testes. Moreover, synthesized will be tested as inhibitors of bacterial biofilm formation.

Iminocukry są strukturalnymi analogami węglowodanów, które zamiast atomu tlenu zawierają w pierścieniu atom azotu. Związki te budzą zainteresowanie naukowców od lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku, ze względu na potencjalne właściwości terapeutyczne. Ponadto iminocukry wykazują zdolność modyfikowania aktywności wielu enzymów, co zostało wykorzystane w leczeniu schorzeń takich jak cukrzyca czy gruźlica. Głównym celem prezentowanej pracy była synteza prostych, iminocukrowych analogów UDP-Galaktofuranozy. Wnioskuje się, że związki tego rodzaju mogą wywierać znaczny wpływ na metabolizm galaktofuranozy, monomeru wchodzącego w skład wielu struktur komórek bakteryjnych i wirusowych. Mechanizm ich działania opiera się na inhibicji enzymów zaangażowanych w tworzenie jednostek galaktofuranozowych oraz biosyntezę polimerów cukrowych. Cytotoksyczność wybranych związków zbadano na liniach komórkowych CT26 i A549 in vitro. Pokazano, że badane związki wykazują największą cytotoksyczność dla testowanego największego stężenia (1 mM) po 48 godzinach inkubacji ze związkiem. Wstępne wyniki badań zachęcają do dalszych bardziej szczegółowych badań. Zsyntetyzowane związki będą również w przyszłości testowane jako inhibitory formowania biofilmu bakteryjnego.