Activity of Semi-Synthetic Mulinanes against MDR, Pre-XDR, and XDR Strains of <i>Mycobacterium tuberculosis</i>
María Alejandrina Martínez-González,
Luis Manuel Peña-Rodríguez,
Andrés Humberto Uc-Cachón,
Jorge Bórquez,
Mario J. Simirgiotis,
Hugo Brígido Barrios-García,
Rogelio Hernández-Pando,
Luis Alberto Loyola,
Carlos Areche,
Angel de Jesús Dzul-Beh,
Jorge Alberto Barrios-Payán,
Dulce Mata-Espinosa,
Fabiola Escalante-Erosa,
Karlina García-Sosa,
Gloria María Molina-Salinas
Affiliations
María Alejandrina Martínez-González
Unidad de Investigación Médica Yucatán, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades 1, Instituto Mexicano del Seguro Social, Merida 97150, Yucatan, Mexico
Luis Manuel Peña-Rodríguez
Unidad de Biotecnología, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., Merida 97205, Yucatan, Mexico
Andrés Humberto Uc-Cachón
Unidad de Investigación Médica Yucatán, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades 1, Instituto Mexicano del Seguro Social, Merida 97150, Yucatan, Mexico
Jorge Bórquez
Departamento de Química, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de Antofagasta, Antofagasta 02800, Chile
Mario J. Simirgiotis
Departamento de Química, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de Antofagasta, Antofagasta 02800, Chile
Hugo Brígido Barrios-García
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Tamaulipas, Ciudad Victoria 87000, Tamaulipas, Mexico
Rogelio Hernández-Pando
Departamento de Patología Experimental, Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), Ciudad de Mexico 14080, Mexico
Luis Alberto Loyola
Departamento de Química, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de Antofagasta, Antofagasta 02800, Chile
Carlos Areche
Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile, Santiago 1058, Chile
Angel de Jesús Dzul-Beh
Unidad de Investigación Médica Yucatán, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades 1, Instituto Mexicano del Seguro Social, Merida 97150, Yucatan, Mexico
Jorge Alberto Barrios-Payán
Departamento de Patología Experimental, Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), Ciudad de Mexico 14080, Mexico
Dulce Mata-Espinosa
Departamento de Patología Experimental, Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), Ciudad de Mexico 14080, Mexico
Fabiola Escalante-Erosa
Unidad de Biotecnología, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., Merida 97205, Yucatan, Mexico
Karlina García-Sosa
Unidad de Biotecnología, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., Merida 97205, Yucatan, Mexico
Gloria María Molina-Salinas
Unidad de Investigación Médica Yucatán, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades 1, Instituto Mexicano del Seguro Social, Merida 97150, Yucatan, Mexico
Tuberculosis causes more than 1.2 million deaths each year. Worldwide, it is the first cause of death by a single infectious agent. The emergence of drug-resistant strains has limited pharmacological treatment of the disease and today, new drugs are urgently needed. Semi-synthetic mulinanes have previously shown important activity against multidrug-resistant (MDR) Mycobacterium tuberculosis. In this investigation, a new set of semi-synthetic mulinanes were synthetized, characterized, and evaluated for their in vitro activity against three drug-resistant clinical isolates of M. tuberculosis: MDR, pre-extensively Drug-Resistant (pre-XDR), and extensively Drug-Resistant (XDR), and against the drug-susceptible laboratory reference strain H37Rv. Derivative 1a showed the best anti-TB activity (minimum inhibitory concentration [MIC] = 5.4 µM) against the susceptible strain and was twice as potent (MIC = 2.7 µM) on the MDR, pre-XDR, and XDR strains and also possessed a bactericidal effect. Derivative 1a was also tested for its anti-TB activity in mice infected with the MDR strain. In this case, 1a produced a significant reduction of pulmonary bacilli loads, six times lower than the control, when tested at 0.2536 mg/Kg. In addition, 1a demonstrated an adjuvant effect by shortening second-line chemotherapy. Finally, the selectivity index of >15.64 shown by 1a when tested on Vero cells makes this derivative an important candidate for future studies in the development of novel antitubercular agents.