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I RESUMEN El presente trabajo reportado estableció una visión multidisciplinaria en el desarrollo y la optimización de nuevos fármacos, no solo como un trabajo más de química medicinal. Ya que al establecer tres sentidos de estudio para el sistema químico imidazol sustituido en la posición 3- del anillo con y sin fusión del fenilo para conformar la Imidazo-piridina como un derivado del núcleo original. Se estudió la reactividad del sistema químico como tal y el efecto de las modificaciones estructurales haciendo uso de las herramientas de diseño y química computacional. Se calcularon parámetros fisicoquímicos y energéticos del la base estructural y se valoró el efecto electrónico de los sustituyentes. El segundo aspecto valorado fue el potencial biológico a manera de screening, buscando patrones de afinidad y respuestas biológicas positivas (actividad antiparasitaria, antiinflamatoria y como agente marcador fluorescente de membrana celular) para las diferentes variaciones estructurales. Esto marco una pauta para la construcción de un programa de trabajo nuevo que permitirá potenciar esfuerzos para resultados con mayor impacto no solo a nivel de ciencia básica sino como ciencia aplicada, ya que el estudio de la interacción a nivel molecular permitió orientar los parámetros de Diseño. Se desarrollaron técnicas para procesos básicos de síntesis y derivación molecular. Se implementaron procedimientos para valorar in vitro la actividad haciendo uso de indicadores metabólicos. Se detecto entre su aplicación 2 compuestos con actividad mas importante que la indometacina (fármaco de elección), Se encontró una serie de 6 compuestos activos contra la cepa fármaco-resistente de Trichomona vaginales. Se detecto la actividad fluorescente per se y bajo la interacción molecular de cultivos celulares in vitro de mas de 4 compuestos preparados. Así como Se presentan los resultados obtenidos de la simulación molecular de Imidazopiridinas sustituidas contra receptores específicos (cicloxigenasa tipo II y Receptor de la melatonina). Finalmente me referiré a los logros académicos en donde se a capacitado a un grupo de alumnos de diferente grado ( servicio social, teístas de licenciatura y posgrado a nivel maestría, permitiendo que el desarrollo del proyecto represente para ellos una plataforma de desarrollo ya que cumplieron con su trabajo experimental y se han superado en cada una de sus etapas, iniciando nuevos programas académicos . Adicionalmente la información obtenida permitió montar un protocolo específico para obtener financiamientos adicionales como lo es el proveniente del Consejo de Ciencia y Tecnología. Por lo cual considero que este proyecto ha cumplido con las expectativas, restando solo el avance de los procesos documentales.
II INTRODUCCIÓN
Nuevos fármacos
La opción de sintetizar una gran cantidad de compuestos mediante la química combinatoria
para su posterior ensayo biológico ha resultado una estrategia ineficiente debido a que,
incluso por esta vía, la variabilidad estructural conseguida resulta infinitesimal en
comparación con las posibilidades estructurales. Actual La química medicinal, en lugar de
generar moléculas al azar, toma en cuenta la estructura del sitio de unión como guía para
generar compuestos con alta especificidad farmacológica.
Lo anterior se hace posible gracias a la síntesis de patrones moleculares, que han mostrado
una acción terapéutica conocida, para con ello poder aumentar su actividad pero al mismo
tiempo disminuir su efecto toxico. De esta manera, los compuestos sintetizados tienen más
posibilidades de resultar atractivos y dan lugar a las denominadas quimiotecas focalizadas,
que debido a su alto grado de selectividad, resultan mucho más útiles que las grandes
colecciones de compuestos.
En consecuencia, los métodos virtuales utilizados en el diseño de fármacos representan una
alternativa de alta eficacia utilizado por los químicos y farmacólogos, permitiendo evaluar
una gama de posibilidades a partir de moléculas con propiedades físico-químicas
optimizadas, lo cual reduce el costo del proceso de desarrollo y evaluación de nuevos
fármacos. Por otra parte, el apoyo de la química computacional se suma a la participación
en redes globalizada, que resulta conveniente en las líneas multidisciplinarias
Causas de las enfermedades gastrointestinales
Las enfermedades gastrointestinales ocupan una de las primeras causas de consulta médica y son también una de las primeras causas de muerte en México y en el mundo. De acuerdo a la Secretaría de Salud las enfermedades gastrointestinales, ocasionadas por bacterias o parásitos, ocupan la decimocuarta causa de fallecimientos a nivel nacional y los estados con mayor incidencia son Chiapas, Oaxaca, Guanajuato, Veracruz, Puebla y el Distrito Federal. Es importante destacar que existen dos tipos de causas para este tipo de enfermedades que compiten por su importancia. Por un lado se encuentran las parasitosis, helmintiasis y aquellas de tipo infecciosos, que coinciden por el potencial infeccioso, cuyo agente etiológico es mas que difícil de erradicar ya que la verdadera causa del origen de estas infecciones gastrointestinales son los malos hábitos y condiciones de higiene deficientes, aunado a la variabilidad genética que reditúa en especies patógenas con patrones fármaco-resistentes, los cuales constituyen a que sea mas complejo el tratamiento. Todo esto ocasiona que la terapéutica se convierta en un control de las enfermedades y no una cura parasitología definitiva. En este sentido los blancos están en función del microorganismo y los mecanismos de acción pueden ser muy variados pero al mismo tiempo agresivos para el huésped.
Mientras que por otra parte la quimioterapia de diferentes padecimiento como aquellos de tipo crónico e inclusive de origen diverso como el consumo de tabaco, dieta inadecuada y consumo de alcohol o factores psicológicos (estrés).
Lo que resulta importante de resaltar es que los compuestos Imidazo [1,2-a] piridinas, han mostrado una actividad antiinflamatoria, así como se ha sugerido una actividad antiulcerosa, y actualmente se estudia una posible actividad citoprotectora;
terminan por dañar los órganos empleados como vía de administración de tal forma que el daño físico, la alteración de patrones metabólicos y desordenamiento de controladores de secreción específica son los blanco a considerar en estos casos. Es por lo tanto que la amplia gama de mecanismos de acción a los que habría que enfocar es tan diversa como problemático el esquema de tratamiento.
Desde la perspectiva química consideramos como un recurso importante los imidazoles e
Imidazopiridinas como una entidda química derivada del mismo y con gran potencial
biológico.
Los compuestos azolderivados destacan en química y farmacología por su riqueza
electrónica que permite una versatilidad para la aplicación de diversos procesos químicos
de transformación y por otra parte la amplia gama de respuestas biológicas asociadas como
antivirales, antimicrobianos , antiinflamatorios, anticancerígenos por citar algunos. Más
aún su semejanza al indol y al bencimidazol permiten imaginar patrones comunes de
reconocimiento molecular buscando un efecto isostérico o de equivalencia biológica. Es por
ello que se abordo y consideró como molécula líder para el estudio y diseño de fármacos
selectivos y potencializados en su acción farmacológica.
Sistema Heterocíclico Imidazo Piridina
El anillo de la imidazo [1,2-a] piridina es un sistema versátil que ha demostrado
una gran cantidad de actividades biológicas excepcionales de entre los cuales se
puede citar; a la Antiinflamatoria, Antibacterial, Analgésica, Antipirética,
Receptores de la melatonina, Antiviral, Antifúngico, se relaciona al Receptor
agonista de benzodiacepinas, Bloqueador de canales de calcio, Así como se ha
sugerido una actividad antiulcerosa, Actualmente se le atribuye una actividad
citoprotectora.
.La incorporación de la imidazo [1,2-a] piridina en las estructuras investigadas en
relación con el potencial en actividades farmacológicas ha continuado. Pues de
acuerdo a las posiciones sustituidas en el anillo se han encontrado las diferentes
funciones farmacológicas, dándole una mayor reactividad química a este anillo
como se muestra a continuación: a) Sustitución Nucleofilica Aromática, b)
Conversión de grupos funcionales y c) transformación de grupo funcional.
Ciclooxigenasa
La ciclooxigenasa es una enzima que permite al organismo producir unas
sustancias llamadas prostaglandinas a partir del ácido araquidónico.
Frecuentemente se usa en su forma abreviada COX, a afectos de analgesia se
conocen dos tipos de ciclooxigenasas la Cox1 que protege al estómago de
sustancias agresivas y tiene funciones constitutivas en otros órganos del
cuerpo. La Cox2 se observa en aquellos sitios donde existe inflamación y dolor,
cuando existe alguna alteración, actúan como mediadores de la inflamación.
La Ciclooxigenasa (COX) 1 se halla comprometida con la producción de
prostaglandinas o prostanoides que protegen y regulan los procesos fisiológicos
de las plaquetas riñones, intestino y estomago, órgano donde se ejerce la
citoproteccion gástrica (esquema 2), por la prostaglandina sintetizada mediante la
acción de COX 1 que desarrolla la protección de la mucosa gastrointestinal al
mantener la capa protectora, aumenta la producción de bicarbonato y disminuir la
secreción de acido clorhídrico.
La inhibición de la ciclooxigensa 1 (COX 1) por acción de los diferentes AINES
bloquea la producción de prostaglandinas citoprotectoras y como resultado
disminuye el valor de pH, se pierde el efecto citoprotector y se causa la ulceración
gastrica.
Análogos de las prostaglandinas.
Las más importantes a nivel gástrico son la PGE1 y la PGE2, y la prostaciclina
(PGI2), que desempeñan un gran papel en la defensa de la mucosa frente a la
agresión de lesiones gastrointestinales que acompañan a la inhibición de la
ciclooxigenasa por los AINES. Son sintetizadas de forma continua y aumentan su
producción en respuesta a la lesión. En el territorio mucoso actúan como
vasodilatadores, incrementan la producción de moco y bicarbonato, estabilizan los
lisosomas celulares y estimulan los fenómenos de diferenciación y proliferación
celular tras una agresión.
Melatonina Imidazopiridinas y enfermedades neurodegenerativas, antioxidantes. La estructura central de la melatonina requerida para la captación de radicales
libres, es el heterociclo indol, el cual es un sistema rico en electrones , con alta
estabilidad de resonancia y electroreactividad; siendo estas propiedades de gran
importancia para su capacidad como potente captador de radicales libres (Dun-
xian, et al., 2002).
Las enfermedades neurodegenerativas como son la enfermedad de Parkinson, la
esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Alzheimer, representan algunos
de los objetivos en el desarrollo de nuevos fármacos, debido a que actualmente
los tratamientos farmacológicos existentes, únicamente se limitan a atenuar los
síntomas propios de cada enfermedad, sin detener o retroceder la evolución de la
misma. La melatonina, hormona antioxidante natural, es el principal objetivo de la
síntesis de nuevos análogos con posible actividad terapéutica, es por esto, que en
el presente trabajo, se propone sintetizar la 3-aminoacetil-2-fenil-6-metoxi imidazo
[1,2-a] piridina, tomando como base la similitud estructural entre este compuestos
y el ligando natural.
De esta manera, se propone que el análogo sintetizado podría mostrar una
actividad neuroprotectora en estudios posteriores, lo que podría resultar en un
tratamiento alternativo para este tipo de enfermedades.
III METODOLOGÍA Los espectros de Infrarrojo (IR) se obtuvieron en un espectrofotómetro PERKIN
ELMER 2000 serie FT IR-IR utilizando KBr grado IR; las frecuencias de
absorción están dadas en cm-1, estos análisis fueron efectuados en la Central de
Instrumentación y Espectroscopia (CIE) de la ENCB-IPN.
Los espectros de Resonancia Magnética Nuclear protónica (RMN- 1H) a 300 MHz
se determinaron en un espectrofotómetro VARAN GEMINI 300, empleando CDCl3
y DMSO-d6 de Aldrich como disolventes.
Los puntos de fusión fueron determinados en el aparato Elctrothermal Modelo 120
ID de capilar y son reportados sin corrección.
Los mecanismos por los cuales la melatonina interactúa con los radicales libres son
parcialmente comprendidos. Bajo consideraciones generales, se han propuesto
tres mecanismos de reacción entre la melatonina y los radicales libres: (1) por un
donación de un electrón, (2) por la donación de un átomo de hidrógeno o (3) por
reacciones de adición
Desarrollo sintético
La síntesis planteada en el presente trabajo tiene como fin especifico la sustitución
de la imidazo piridina en las posiciones -2, y -3, con el objetivo de modificar sus
propiedades fisicoquímicas y farmacológicas, para lo cual se diseño una ruta
sintética (Esquema 2), en el cual se observan 4 rutas para llegar a la serie de
compuestos deseados. La primera consiste en obtener suficiente cantidad de la
materia prima Bromohidrato de Imidazo [1,2-a] Piridina 2-Carboxilato de
Etilo(verde), a partir de esta se sintetizaron las series amarilla, morada y roja.
Síntesis de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas sustituidas
La síntesis de imidazo [1,2-a] piridinas sustituidas fue realizada mediante la
generación de la materia prima (M.P), obtenida partir de la 2- aminopiridina (A),
que posteriormente fue sometida a diferentes condiciones para obtener los
compuestos deseados sustituidos en las posiciones -3 y -5 , esto para favorecer
su actividad farmacoquimica, además de sus propiedades fisicoquímicas. El
compuesto M.P fue sometido en condiciones de hidrólisis para obtener la imidazo
piridina acida (1b).
Esquema 2. Diagrama sintético
Método general para la obtención de los compuestos 1b-d
El producto (1b) tratado con hidróxido de sodio, esto con el objetivo de desplazar
el grupo carboxilato de etilo ubicado en la posición 2 y obtener en esta el grupo
acido carboxílico (-COOH).
Para la obtención del compuesto (1c) la materia prima (M.P) se trato con
hidróxido de amonio con agitación durante 20 horas para desplazar el grupo de la
posición 2 y posteriormente obtener el grupo carboxamida (-CONH2), y después
este tratado con la presencia del oxicloruro de fosforo, en condiciones anhidra a
una temperatura de 115°C, logrando la sustitución del grupo funcional
carboxamida de la posición 2 del sistema heterocíclico imidazo piridina por el
grupo ciano (-CN) (1d).
Método general para la obtención de los compuestos 2 a-b y 3a- 3c-1
Los productos de la serie 2 a-b (morado), fueron obtenidos a partir de la materia
prima (MP) la cual se sometió a condiciones acidas, pues se buscaba incorporar el
grupo nitro (NO2) en la posición 3 (2a). El producto 2a se sometido a condiciones
de hidrólisis para desplazar el carboxilato de etilo y obtener en la misma posición
2 el grupo –COOH (2b).
Una vez obtenido este compuesto (2a) fue disuelto totalmente en Hidróxido de
amonio con agitación y a temperatura ambiente durante 20 horas con la finalidad
de obtener en la posición 2 el grupo carboxamida (3a), este último con oxicloruro
de fosforo con agitación a temperatura de 115°C con lo cual se obtuvo se sustituyo
el grupo anterior por el grupo ciano (3b).
A partir de la 2-ciano-3-nitro-imidazo [1,2-a] piridina, se prepararon mediante
métodos convencionales (Arias y col., 2006), la serie de 9 derivados mostrados en
la tabla 2.
Básicamente, se permiten interacciones entre 5.32 mmol de 2-ciano-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina y 16.3 mmol de la alquilamina correspondiente a
temperatura ambiente (T. A.), homogenizando vigorosamente. La mezcla se llevó
a reflujo (60-70°C) durante 2 h. Al término de este tiempo, y después del
enfriamiento, el sólido es separado del crudo de reacción por filtración y lavado
con etanol frío, para su posterior recristalización.
N N
CNO2N
N N
NHO2N
R
reflujo 60-70°C/2 h
R = fenetiletil, isopropil, ciclohexil, ciclopropil, n-butil, etc.
alquilamina
Los compuestos empleados en la parte farmacológica fueron los siguientes.
. Compuestos 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas sustituidas
Clave Nombre R
IMPY1 2-(N-fenetiletil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Fenetiletil
IMPY2 2-(N-ciclopropil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Ciclopropil
IMPY3 2-(N-isopropil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Isopropil
IMPY4 2-(N-ciclohexil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Ciclohexil
IMPY5 2-(N-(S)metilbenzil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina (S) metilbenzil
IMPY6 2-(N-dibutil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Dibutil
IMPY7 2-(N-butil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Butil
IMPY8 2-(N-diisopropil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina Diisopropil
IMPY9 2-(N-(R) metilbenzil) amino-3-nitro imidazo [1,2-a] piridina (R) metilbenzil
Enseguida el compuesto (3b) tratado con diferentes aminas primarias
(ciclopropiamina, ciclopentilamina y cilcohexilamina) provistas de agitación y a una
temeperatura de 60-70°C, logrando los compuestos (3c, 3c-1, 3c-2), sustituidos en
la posición dos respectivamente
Optimización Molecular
Se dibujaron los ligandos utilizando el programa Isis Draw, en donde se (en
una sola dimensión). Posteriormente, se realizó una pre-optimización (mecánica
molecular) con el programa HyperChem Pro6. Posteriormente el ligando fue
preparado en el programa GaussView 2.1, para finalmente realizar la optimización
en el programa Gaussian 98W, la cual estuvo basada en la Teoría de funciones de
la densidad (DFT) calculada a B3LYP/6-31G/(d,p) (Mancilla y col., 2007).
Los archivos obtenidos fueron transformados a formato pdb (protein data
bank), haciendo uso del programa Molekel.
Simulación molecular
Se realizó el estudio de Docking utilizando el programa AutoDock 3.0 en
una PC Pentium IV a 1.6GHz con Linux como plataforma.
El procedimiento consistió en generar en el programa AutoDock Tools, los
archivos de entrada requeridos por el programa, los cuales incluyen, la estructura
tridimensional del compuesto, la estructura de la biomolécula receptora y los
archivos de parámetros, los cuales indican al programa bajo que condiciones
ejecutar el estudio.
El tratamiento realizado a las biomoléculas (enzimas), consistió en eliminar
las moléculas de agua y ligandos ajenos a la misma, se le adicionaron los átomos
de hidrógeno polares, susceptibles a formar puentes de hidrógeno; se calcularon
las cargas parciales de Kollman y parámetros de solvatación.
Las biomoléculas receptoras utilizadas, fueron descargadas del protein data
bank (PDB) (http://www.pdb.org/pdb/home/home.do), utilizando los archivos con
código PDB: 1PRH y 5COX, para la COX1 y COX2, respectivamente.
Las estructuras optimizadas, fueron tratadas de manera similar a la
biomolécula, adicionándoles cargas parciales de Gasteiger y definiendo los
átomos de hidrógeno polares y las porciones rígidas y no rígidas de la molécula.
Se utilizó el método del algoritmo Genético-Lamarckiano, utilizando los
siguientes parámetros: 100 corridas, 100 individuos en la población, 1 x 107
evaluaciones de energía y 27000 generaciones, los demás parámetros fueron
tomados según los valores iniciales propuestos por el programa.
Los resultados obtenidos del docking, fueron visualizados en el programa
Visual Molecular Dynamics (VMD) 1.8.3.
Cálculo del parámetro log P
La estimación del parámetro hidrofóbico log P para los compuestos
estudiados (tabla 2), fue realizada haciendo uso de los programas de computación
Chemsilico, ALOGPs y XLOGP (https://secure.chemsilico.com/pages/menu.php;
http://146.107.217.178/lab/alogps/start.html).
IV RESULTADOS
Optimización
Una serie de 9 derivados de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas (tabla ), fueron
optimizados, permitiéndole al programa Gaussian 98W, generar las características
químicas de cada compuesto (serie a), la estructura general obtenida para este
grupo se muestra en la figura.
La misma serie de 9 derivados fue optimizada, manteniendo en resonancia
el enlace C9-N10 (serie b), lo que dio como resultado una serie de tautómeros de
los compuestos originales. La estructura general de este grupo (figura), mostró la
presencia del H17 unido al N7 de la imidazopiridina, a diferencia del primer grupo
en el cual este hidrógeno se mostró unido al N11 (figura).
I.4.2 Simulación molecular
El estudio de simulación molecular (docking) fue realizado a la serie de los 9
derivados de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas (tabla ), en las dos conformaciones
mencionadas anteriormente (IMPY a y b, respectivamente), así como
Figura. Estructura general de las 3-nitro imidazo
[1,2-a] piridinas
Figura. Estructura tautomérica de las 3-nitro
imidazo [1,2-a] piridinas (serie b)
indometacina, para las dos principales isoformas de ciclooxigenasa COX1 y
COX2.
En el docking de la primera conformación de la serie de imidazopiridinas
(tabla), se observó en todos los casos, que el grupo NO2 (nitro) tenía un giro que
le hacia quedar fuera del plano de la estructura principal (figura), lo que de manera
general está en contra de la configuración estable de este tipo de compuestos. A
pesar de esta variación, el programa mostró que todos los compuestos tenían
interacción en algún sitio de la COX1 y COX2, los valores de energía libre de
Gibbs (∆G) y constante de disociación (Kd) se muestran en la tabla.
Debido a esto, se realizó un tercer docking, utilizando los archivos de las
estructuras optimizadas con la primer conformación (serie a), sin embargo, en esta
ocasión se rigidizó el enlace C9-N10, como opción del programa AutoDock Tools,
con la finalidad de mantener al grupo NO2 sobre el plano de la estructura principal
del compuesto (serie c).
Figura. Estructura obtenida de la 2-(N-ciclopropil) amino-
3-nitro imidazo [1,2-a] piridina (serie a) después del docking
Valores de energía obtenidos entre las diferentes 3-nitro imidazo [1,2-a] piridinas y las
isoformas de ciclooxigenasa
IMPY R COX1 COX2
∆G Kd ∆G Kd
1a fenetiletil -9.73 7.46 x 10-8 -8.61 4.89 x 10-7
2a ciclopropil -8.53 5.59 x 10-7 -7.6 2.71 x 10-6
3a isopropil -8.68 4.38 x 10-7 -7.22 5.16 x 10-6
4a ciclohexil -9.68 8.04 x 10-8 -8.54 5.53 x 10-7
5a (S) metilbenzil -9.42 1.24 x 10-7 -9.03 2.38 x 10-7
6a dibutil -9.38 1.33 x 10-7 -7.4 3.77 x 10-6
7a butil -9.22 1.74 x 10-7 -7.81 1.86 x 10-6
8a diisopropil -9.27 1.59 x 10-7 -7.23 4.97 x 10-6
9a (R) metilbenzil -9.17 1.89 x 10-7 -9.37 1.35 x 10-7
1b fenetiletil -9.86 6 x10-8 -8.77 3.78 x 10-7
2b ciclopropil -8.37 7.37 x 10-7 -7.56 2.88 x 10-6
3b isopropil -8.43 6.65 x 10-7 -7.4 3.81 x 10-6
4b ciclohexil -9.23 1.72 x 10-7 -9.43 1.24 x 10-7
5b (S) metilbenzil -9.67 8.25 x 10-8 -10.02 4.56 x 10-8
6b dibutil -7.56 2.88 x 10-6 -7.26 4.74 x 10-6
7b butil -9.34 1.42 x 10-7 -7.81 1.86 x 10-6
8b diisopropil -7.94 1.49 x 10-6 -7.1 6.14 x 10-6
9b (R) metilbenzil -10.1 3.89 x 10-8 -8.59 5 x 10-7
1c fenetiletil -9.43 1.23 x 10-7 -8.96 2.7 x 10-7
2c ciclopropil -8.23 9.4 x 10-7 -7.22 5.16 x 10-6
3c isopropil -8.73 3.98 x 10-7 -7.68 2.38 x 10-6
4c ciclohexil -9.17 1.91 x 10-7 -9.36 1.38 x 10-7
5c (S) metilbenzil -8.87 3.12 x 10-7 -8.46 6.19 x 10-7
6c dibutil -7.67 2.37 x 10-6 -7.57 2.82 x 10-6
7c butil -9.32 1.45 x 10-7 -7.68 2.34 x 10-6
8c diisopropil -7.59 2.71 x 10-6 -6.98 7.56 x 10-6
9c (R) metilbenzil -9.96 4.97 x 10-8 -9.24 1.68 x 10-7
Se muestra la energía libre de Gibbs (∆G) y la constante de disociación (Kd) para las diferentes series de imidazopiridinas. En color rojo se muestran los compuestos más afines a la enzima y en color verde los menos afines.
Interacciones con la ciclooxigenasa 1 (COX1)
En el caso de esta isoforma, se observó que los compuestos que se unieron
con mayor afinidad fueron las IMPY 1a, 4a, 1b, 9b, 1c y 9c; mientras que los
compuestos menos afines fueron las IMPY 2a, 3a, 6b, 8b, 6c y 8c (gráfica).
La indometacina, es uno de los antiinflamatorios que presenta mayor afinidad
por la COX1 que por la COX2, siendo esta la principal razón por la que este
compuesto induce una serie de efectos adversos, principalmente sobre el tracto
gastrointestinal. En este caso, los valores obtenidos de inhibición de COX1 fueron
de ∆G= -9.31 y una Kd= 1.48 x 10-7.
En base a los valores obtenidos de energías de interacción, los compuestos
que probablemente induzcan un mayor daño gastrointestinal por inhibición de
COX1, sean la IMPY1 (R=fenetiletil) y la IMPY9 (R= (R) metilbenzil); mientras que
los compuestos que podrían inducir el menor daño, sean la IMPY6 (R=dibutil) y la
IMPY8 (R= diisopropil).
En el análisis de la influencia de la diferencias estructurales en los tipos y
lugar de interacción, se utilizó a la IMPY2 como compuesto a analizar, debido a
que fue uno de los compuestos que se probaron biológicamente como posibles
agentes antiinflamatorios.
Interacciones con la ciclooxigenasa 2 (COX2)
Los compuestos con mayor afinidad por la COX2 para cada serie fueron las
IMPY 5a, 9a, 4b, 5b, 4c y 9c; mientras que los compuestos menos afines fueron
las IMPY 3a, 8a, 6b, 8b, 2c y 8c (gráfica).
Tomando únicamente como base las energías de interacción, el compuesto
que probablemente tenga menor actividad antiinflamatoria sea la IMPY8
(R=diisopropil), debido a que en los tres tipos de docking, este compuesto fue uno
de los que menor interacción tuvo. Las mayores afinidades se mantuvieron para
las IMPY4 (R=ciclohexil) e IMPY5 (R= (S) metilbenzil), sin embargo, en estos
casos si existieron cambios en la interacción por influencia de las diferentes
conformaciones estructurales.
ndometacina presentó valores de ∆G= -8.6 y una Kd= 4.9 x 10-7. Los
compuestos IMPY 1a, 5a, 9a, 1b, 4b, 5b, 1c, 4c y 9c, presentaron valores mayores
de interacción con la COX2 que indometacina, por lo que probablemente estos
compuestos presenten una mayor actividad antiinflamatoria.
Sin embargo, únicamente los compuestos que tuvieron mayor afinidad por
COX2 respecto a COX1, fueron el 4b, 4c y 5b (tabla).
En el análisis de la influencia de la diferencias estructurales en los tipos y
lugar de interacción, se utilizó a la IMPY2 como compuesto a analizar, debido a
que fue uno de los compuestos que se probaron biológicamente como posibles
agentes antiinflamatorios.
En el caso de esta IMPY, se observó que cuando se permitió que el grupo
NO2 rotara libremente, el sitio de unión sobre la COX2 se realizó en los
aminoácidos de la cadena A: Glu319, Pro547, Ser548, Gly551, Gly552, Glu553,
Val554; y los aminoácidos de la cadena B: Met48, Thr50 y Lys56 (figura, anexo).
El grupo NO2 tuvo un gran número de interacciones con el aminoácido
Lys56, principalmente N••H (2.72 Å), O••H (1.93 Å) y N-O (2.86 Å). Con el
aminoácido Glu553 se observaron interacciones muy cercanas de N••H (3.09 y
3.88 Å), C••H (3.11 Å) y N-N (3.70 Å).
La IMPY2 de estructura tautomérica (serie b) y la estructura de la serie c, se
unieron en el mismo sitio, sin embargo, la orientación fue contraria respecto uno
del otro (figura). Los aminoácidos de unión comunes para las dos estructuras,
fueron Thr118, Ser121, Tyr122, Ser126, Gln370, Phe371 y Gln372 (cadena A) y
Tyr373 (cadena B).
La IMPY2b se unió también a los aminoácidos de la cadena B: Leu366,
Phe367, Gln 369, Phe371 y Pro542. Las principales interacciones fueron con
Gln370 (N-O 3.18 Å, C-O 3.47 Å, C-C 3.82 Å, C-H 3.47 Å), Phe371 (N-N 3.28 Å,O-
C 3.52 Å) y Gln372 (N-N 3.84 Å, N••H 3.06 Å, O••H 2.01 Å, O-N 2.93 Å, O-C 3.41
Å).
5.1 Síntesis de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas sustituidas
Se obtuvieron los diferentes compuestos con rendimientos buenos (70-80%),
tras seguir la metodología propuesta por Arias y col. (2006).
Tabla 7.Compuestos 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas sustituidas y sus características
Clave Nombre R P.F. (°C)
IMPY1 2-(N-fenetiletil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Fenetiletil 157-158
IMPY2 2-(N-ciclopropil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Ciclopropil 183-183.8
IMPY3 2-(N-isopropil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Isopropil 153-155
IMPY4 2-(N-ciclohexil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Ciclohexil 157-159
IMPY5 2-(N-(S)metilbenzil) amino-3-
nitro imidazo [1,2-a] piridina
(S) metilbenzil -
IMPY6 2-(N-dibutil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Dibutil -
IMPY7 2-(N-butil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Butil 73.5-74.5
IMPY8 2-(N-diisopropil) amino-3-nitro
imidazo [1,2-a] piridina
Diisopropil -
IMPY9 2-(N-(R) metilbenzil) amino-3-
nitro imidazo [1,2-a] piridina
(R) metilbenzil -
Evaluación farmacológica de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas
sustituidas
Modelo del granuloma
Se utilizaron ratas Wistar adultas hembras de 200 20 g de peso corporal
(p.c.), las cuales se mantuvieron en el bioterio durante 6 días para su adaptación.
Posteriormente, las ratas fueron pesadas, separadas en jaulas individuales y
distribuidas en grupos aleatoriamente (tabla 3).
Tabla 3. Grupos utilizados en la evaluación farmacológica de 3-nitro-imidazo [1,2-a]
piridinas sustituidas
Grupo Tratamiento Dosis
I Bicarbonato de sodio al 5% 1 L/g de p.c.
II Tween al 5% 1 L/g de p.c.
III Aceite de cacahuate 1 L/g de p.c.
IV Aceite de maíz 1 L/g de p.c.
V Agua 1 L/g de p.c.
VI Indometacina/bicarbonato de sodio 5% 5 mg/kg de p.c.
VII Indometacina/Tween 5% 5 mg/kg de p.c.
VIII IMPY1/aceite de maíz 10 mg/kg de p.c.
IX IMPY1/Tween 5% 10 mg/kg de p.c.
X IMPY1/aceite de cacahuate 10 mg/kg de p.c.
XI IMPY3/aceite de maíz 10 mg/kg de p.c.
XII IMPY4/aceite de maíz 10 mg/kg de p.c.
XIII IMPY2/Tween 5% 10 mg/kg de p.c.
XIV IMPY2/aceite de cacahuate 10 mg/kg de p.c.
XV IMPY2/aceite de cacahuate 10 mg/kg de p.c.
Para la elaboración de los pellets, se pesaron aproximadamente 50 mg de
algodón, los cuales fueron esterilizados a 60°C, durante 24 h.
El séptimo día, las ratas fueron anestesiadas con éter etílico y se les realizó
una incisión subcutánea de aproximadamente 1 cm por debajo de la axila, en
donde se introdujo el pellet de algodón, según el modelo del granuloma
(Hernández y col., 2003; Mazumder y col., 2003; Süleyman y col., 2003).
El tratamiento se llevó a cabo durante 7 días por vía oral. El octavo día
después de iniciado el tratamiento, las ratas fueron sacrificadas utilizando
cloroformo, se retiraron los pellets y se pesaron para obtener el peso húmedo del
granuloma, posteriormente se colocaron en una estufa a 80°C hasta obtener
peso constante (peso seco). El peso final del granuloma, se calculó restándole al
peso seco, el peso del pellet de algodón antes de introducirlo al cuerpo de las
ratas.
Los resultados obtenidos fueron analizados estadísticamente mediante un
análisis de varianza (ANOVA) y posteriormente la comparación entre medias
utilizando el método de Bonferroni, considerándose una p<0.05.
Evaluación del daño gastroduodenal provocado por las 3-nitro-imidazo [1,2-
a] piridinas sustituidas
Para evaluar el daño gastroduodenal inducido por el tratamiento con cada
compuesto, se realizó inmediatamente después de sacrificar a las ratas, la
disección del estómago y del duodeno, con la finalidad de observar
macroscópicamente la presencia de úlceras o algún tipo de irritación presente en
el tracto gastrointestinal.
Estudio histológico
Se tomarán muestras del tejido en contacto con el granuloma, así como una
porción de estómago y duodeno, las cuales se fijarán en formol al 10% durante
48 h y se incluirán en parafina.
Se realizarán cortes de un grosor de 6μ, los cuales serán montados en
portaobjetos. Posteriormente, se teñirán siguiendo la metodología para la técnica
de Hematoxilina-Eosina, la técnica de Azul de toluidina de Lillie para
metacromasia, la cual permite evidenciar células cebadas y la técnica de Mallory
para la identificación de fibras colágenas.
RESULTADOS DEL COMPORTAMIENTO BIOLÓGICO FRENTE A CULTIVOS
CELULARES in vitro :
De acuerdo a los antecedentes brevemente presentados y a la metodología planteada
se obtuvieron los siguientes resultados durante esta investigación la cual esta constituida de
diferentes partes. La primera parte consta de la caracterización espectroscópica, en la cual
se involucra la síntesis de los compuestos 3-imidazo derivados e imidazo[1,2-a]piridinas 2-
y 3-sustituidas, en donde se aborda desde su identificación hasta sus características
fluorescentes de cada uno de los compuestos a evaluar, la segunda parte del trabajo
involucra la evaluación de sus propiedades fluorescentes en presencia de un cultivo celular
en donde se trabajo con las cepas de referencia Tricomonas vaginales GT13 y la cepa
Entamoeba Histolytica HM1-IMSS, y finalmente una tercera parte del trabajo aborda la
actividad antiprotozoaria de los compuestos que ya se han caracterizado e identificado
anteriormente. Cada uno de los compuestos sintetizados se les asigno una clave, con la cual
se identificaran cada uno de estos, a continuación se muestran las claves, de cada uno con
su respectiva estructura:
Caracterización Espectroscópica:
Para la identificación de las muestras se utilizaron métodos como RMN-H1 y RMN-C
13 las
cuales manejamos para determinar si la estructura del compuesto analizado correspondía
ala estructura planteada en este proyecto y asi llegar a poder continuar con la
caracterización de nuestras moléculas a prueba. Una vez que se tuvieron identificadas las
estructuras de los compuestos se procedió a realizarse los análisis espectroscópicos
planteados, iniciando con barridos en la región ultravioleta a una concentración inicial de
50g/mL en donde se realizaron las diluciones pertinentes para establecer los máximos de
absorbencia y así determinar la longitud de onda ala cual las moléculas se excitaban. A
partir de las lecturas que se arrojaron los espectros de UV se estableció en que región se
excitarían las moléculas para generar un espectro de emisión y así obtener los espectros de
fluorescencia. El análisis se genero para toda la series de compuestos en donde se observo
que no todas las muestras generaban una fluorescencia, por lo que solo se decidió,
presentar, solo los resultados de los compuestos, los cuales presentan una luminiscencia, las
longitudes de estos análisis se resumen en la tabla 1, donde se muestran las lecturas de los
espectros de UV y de Fluorescencia.
Tabla 1.- Lecturas de excitación e emisión de los compuestos ML-1, ML-2, ML-3, MJ-1, MJ-2, MJ-7 Y MJ-8 así como
clave asignada y formula de cada compuesto
COMPUESTO FORMULA Absorción (UV) /
excitación (nm)
(Fluorescencia)
Emisión (nm)
ML-1
214.94 - 215.0
308 – 700
310 - 602
257.74 - 258.0 313 - 612
372.82 - 373.0 478
ML-2
216.13 - 216.0 310 - 604
245.16 452
344.93 - 345.0 450
MJ-1
311
261
MJ-2
266
MJ-7
N
NO2N
Br
255
312
MJ-8 N
NO2N
203
279
ML-3
241.0 - 241.40 310 – 596
365.96 - 366 448
BIOLUMINISCENCIA:
Respuesta Fluorescente en presencia de un cultivo celular:
N
N
NO2
CN
N
N
NH2
CN
N
NO2N
F
N
N
CN
N
NO2N
Cl
Los compuestos evaluados se incluyeron en cultivos de T. vaginalis GT13 y Entamoeba
Histolytica HM1-IMSS, durante un ciclo de 24 hs bajo condiciones normales de
proliferación, a concentraciones que van desde 1.25 moles/mL hasta 0.019moles/mL
para valorar el tipo de respuesta sobre el cultivo celular. Esto se llevo a cabo en micro
placas de cultivo de 96 pozos con poblaciones que varían desde 50,000 hasta 200,000
trofozoitos. Una vez preparada la placa, la fluorescencia se determino a simple vista con la
ayuda de una lámpara de UV que tiene una longitud que va de 254nm a 360nm, donde se
alcanza a percibir una fluorescencia perse de los compuestos, la respuesta para cada uno de
los compuestos fue diferente algunos no presentaron una fluorescencia la cual se percibe a
simple vista y otros emiten una lumiscencia la cual es identificada por la intensidad de luz
que emiten las muestras al ser expuestas ala luz emitida por la lampara de UV, al observar
la fotografía de la fig1, se puede distinguir como la luz que emite el compuesto al
exponerse a la lampara UV varia conforme la concentración del compuesto va
disminuyendo, la mayor concentración que se aplico fue de 1.25mol/mL de muestra con
una población de 100,000 trofozoitos y realizando las diluciones pertinentes que establece
el método se llego hasta una concentración de 0.019mol/mL con una población de
trofozoitos de 1,562 trofozoitos.
Al observar que los compuestos no presentaban una respuesta satisfactoria con este método
visual solo se eligieron tres compuestos en donde la respuesta es representativa para todos
los compuestos, mostrándose tres diferentes respuestas, los compuestos elegidos fueron
ML-1, ML-2 y ML-3, en donde los compuestos ML-2 y ML-3 emiten una fluorescencia la
cual se alcanza a percibir a simple vista con diferentes coloraciones, de todas las series de
los compuesto a probar estos fueron los únicos compuestos que emitían una luminiscencia
con esta metodología, el compuesto ML-1 no presenta una fluorescencia a simple vista con
la lámpara de UV como el resto de los demás compuestos, (fig2).
Microscopia de Fluorescencia:
Para observar cual era en realidad la respuesta ante un medio de cultivo con trofozoitos de
Tricomonas vaginalis o Entamoeba histolytica, se procedió a la observación de las placas
en un microscopio de fluorescencia invertido el cual contiene dos tipos de filtros un verde
y un rojo . Lo cual nos permitió manifestar como el compuesto interactúa realmente con el
medio de cultivo con trofozoitos. Para demostrar que los cultivos celulares no interfieren
con la luminiscencia o fluorescencia se realizaron tomas fotográficas de muestras testigos
de cada uno de los cultivos celulares con los que se trabajo,( Fig. 3 y Fig. 4) demostrando
que la propiedad fluorescente se le atribuye ala interacción que se lleva acabo entre el
compuesto y el medio de cultivo celular, también se realizaron tomas de cultivos celulares
con Dimetilsulfoxido el cual se utilizo, como disolvente para la elaboración de las
soluciones stook de los compuestos, en donde se demuestra que el DMSO no afecta el
crecimiento celular en el medio de cultivo a concentraciones mínimas.
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN FARMACOLÓGICA DE 3-NITRO-IMIDAZO [1,2-A] PIRIDINAS SUSTITUIDAS
Modelo del granuloma
El compuesto IMPY1 mostró una disminución de la inflamación al utilizarse
en conjunto con aceite de maíz (gráficas 1 y 2), sin embargo, se observó que el
vehículo aceite de maíz por si mismo, disminuyó el proceso inflamatorio. Este
mismo comportamiento se observó al administrar la IMPY2 (gráfica 3), IMPY3 y la
IMPY4
En el caso de los animales a los cuales se les administró la solución de
Tween 80 al 5%, se observó en algunos casos una ligera irritación en la zona de
duodeno , sin embargo ésta no llegó a ser tan grave como la observada al
administrar indometacina en donde se observó intensa irritación en estómago,
como a lo largo del intestino delgado, aunado a una gran cantidad de muertes tras
el tratamiento con este compuesto.
La inflamación es la reacción de defensa del organismo frente a una lesión
tisular provocada por agentes biológicos, químicos y físicos. Sin embargo, cuando
el agente desencadenante persiste, o se encuentran deprimidos los mecanismos
que regulan esta respuesta, el proceso inflamatorio se perpetúa hasta llegar a
convertirse en una respuesta crónica.
Dentro de esta respuesta, se encuentran involucrados una serie de factores,
los cuales interactúan en una serie compleja de sucesos. La entrada de leucocitos
en la zona de inflamación es un paso crucial en la patogénesis de la inflamación.
Los neutrófilos y macrófagos son tipos celulares presentes en la inflamación
aguda y crónica, respectivamente
Los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE), son el tratamiento
más común para los padecimientos inflamatorios. Son un grupo de fármacos con
una composición molecular muy variada, sin embargo, presentan un mecanismo
de acción común, la inhibición no selectiva de la enzima ciclooxigenasa
La búsqueda de nuevos fármacos antiinflamatorios más selectivos, ha
hecho uso de herramientas computacionales que permiten realizar una simulación
del reconocimiento molecular en los eventos de interacción entre enzima-sustrato
ó fármaco-proteína, principalmente. Estas interacciones están basadas en fuerzas
de enlace como las interacciones de Van der Waals, puentes de hidrógeno,
fuerzas electrostáticas, entre otras
Los resultados obtenidos en el estudio de simulación molecular realizado a
la serie de derivados de 3-nitro-imidazo [1,2-a] piridinas, mostraron que la IMPY1
(fenetiletil) tuvo mayor afinidad por la COX1, en comparación a lo observado con
IMPY2 (ciclopropil), esta misma tendencia se observó en la interacción con la
COX2.
Sin embargo, en los dos casos se observó una mayor afinidad por COX1
que por COX2, de manera similar a lo reportado para indometacina (Akaho, 1999).
Los compuestos IMPY1 e IMPY2 se unieron a la ciclooxigenasa a través de
la región amino terminal de la enzima correspondiente a los aminoácidos 34-72,
así como al dominio catalítico de la misma, conformado por los aminoácidos 117-
584
A pesar de las diferencias estructurales entre estos dos compuestos, se
observó que el grupo fenetiletil y el grupo ciclopropil que difieren entre estos
compuestos, no interfieren en el sitio de unión de los mismos, únicamente en el
número de interacciones y por consiguiente en la afinidad por la enzima.
El pequeño número de interacciones entre la IMPY2 y la COX2, en
comparación a la IMPY1 muestran una gran influencia en las energías de
interacción ligando-proteína.
La IMPY1 se unió de manera más cercana al lugar de unión de los AINE en
la COX2, como es el caso de la indometacina que se une a los aminoácidos Val
349, Phe 381, Leu 384, Tyr385, Trp 387, Ser 530 y Ser 353
A pesar de los grandes avances tecnológicos en los estudios de simulación
molecular, no ha sido posible construir un modelo estructural basado en un solo
mecanismo de formación del complejo ligando-proteína. Las diferencias
estructurales entre los diferentes fármacos antiinflamatorios y la forma estrecha de
los canales que forman a la enzima, han permitido sugerir la existencia de un
número de subsitios, algunos de ellos cinéticamente indistinguibles, que podrían
ser los responsables de la interacción.
El efecto terapéutico de una sustancia está basado en la interacción entre
ésta y un receptor específico. La intensidad y duración va a depender de la
concentración de la sustancia cerca del receptor y la estabilidad de la unión al
receptor. Es por esto, que la sustancia debe ser capaz de ser disuelta en un
medio acuoso y un medio lipofílico que le permita ser absorbida (Du-Cuny, 2006).
El coeficiente de partición describe la facilidad que tiene un compuesto
neutro para disolverse en un sistema bifásico inmiscible lípidico-hidrofílico. El valor
log P provee información a cerca de cómo una sustancia será absorbida por las
plantas, animales, humanos u otro tejido; así como esta misma sustancia será
difundida por el agua
Actualmente el uso de programas computacionales para la predicción de las
propiedades farmacocinéticas, ha ido en constante aumento, sin embargo, está
limitada aún a un pequeño número de fuentes de información (Tetko, 2005).
En el cálculo del valor log P para las diferentes 3-nitro-imidazo [1,2-a]
piridinas se utilizaron dos fuentes de información: Chemsilico y el Virtual
Computational Chemistry Laboratory (VCCLAB), de este último se obtuvo
información de los programas ALOGPs y XLOGP.
Estas dos fuentes de información han sido utilizadas por muchos
investigadores, tal es el caso de López (2006), quien reporta un factor de
correlación ( r ) de 0.90 y 0.75 entre los valores obtenidos en el cálculo del log P
de nitro-imidazopiridinas de forma experimental y mediante los programas CLOGP
y XLOGP respectivamente.
El VCCLAB es una de las fuentes más útiles en el análisis de este tipo de
parámetros en el web, así como de gran utilidad en la evaluación farmacológica de
diversas sustancias
Según los resultados obtenidos por el programa ALOGPs, el cual fue el que
menor dispersión tuvo con los resultados reportados experimentales, los
compuestos IMPY más lipofílicos fueron la dibutil (IMPY6), la metilbenzil (IMPY5 y
9), la fenetiletil (IMPY1) y la ciclohexil (IMPY4).
El carácter lipofílico de la IMPY1 podría estar relacionado con la afinidad por
la ciclooxigenasa, ya que el dominio catalítico de la misma, está formado
principalmente por aminoácidos de carácter lipofílico, debido a que el sustrato de
la enzima es el ácido araquidónico
Los compuestos IMPY más hidrofílicos fueron la ciclopropil (IMPY2) y la
isopropil (IMPY3), esta característica concuerda con la baja afinidad de estos
compuestos por los aminoácidos hidrofóbicos del dominio catalítico de la
ciclooxigenasa.
Diversos modelos biológicos han sido utilizados con la finalidad de evaluar
los efectos farmacológicos de ciertas sustancias sobre el proceso inflamatorio, tal
es el caso del modelo del granuloma, el cual es un método que permite evaluar la
respuesta inflamatoria crónica, así como representar las fases exudativas y
proliferativas de la inflamación .
Además, este método fue seleccionado por ser económico, con pocas
variables que afecten los resultados y sobretodo poco agresivo para los animales
de experimentación
Los compuestos IMPY1, IMPY2, IMPY3 y la IMPY4 administrados en
conjunto con aceite de maíz, mostraron una disminución del peso húmedo, seco y
final del granuloma muy similar a la observada al administrar indometacina. Sin
embargo, esta disminución no fue estadísticamente significativa debido a que el
grupo testigo, al que únicamente se le administró aceite de maíz mostró un efecto
antiinflamatorio per se.
La actividad antiinflamatoria de este aceite, podría relacionarse a la
inhibición de las enzimas COX2 y la óxido nítrico sintetasa, la cuales son
responsables de la producción de algunos de los mediadores presentes en el
proceso inflamatorio
El aceite de maíz ha sido utilizado también como suplemento para los bajos
niveles de γ-tocoferol, ya que incrementa los niveles de γ-tocoferol sérico en
mujeres sanas. El γ-tocoferol del aceite de maíz le confiere una elevada
capacidad antioxidante.
El γ-tocoferol es metabolizado en 2,7,8-trimetil-2-(beta-carboxyetil)-6-
hidroxicromo (γ-CEHC). Este metabolito tiene una actividad natriurética
importante, así como de inhibición de la actividad de la ciclooxigenasa,
confiriéndole propiedades antiinflamatorias
El compuesto IMPY1 administrado en una solución de Tween 80 al 5%,
disminuyó ligeramente el peso seco y final del granuloma, sin embargo, el
compuesto IMPY2 no mostró este efecto.
Indometacina al ser administrada en la solución de Tween 80 al 5%, perdió
en su totalidad el efecto antiinflamatorio de este compuesto.
Se ha reportado que la administración de concentraciones de 0.01% o
menores de Tween 80, aumentan la absorción de fármacos liposolubles como la
4-amino-antipirina, lo que indica que este surfactante afecta la permeabilidad de
las membranas biológicas.
Sin embargo, la administración a ratas de este mismo surfactante a una
concentración de 0.03%, en conjunto con fármacos como el ácido salicílico y la 4-
amino-antipirina, no afectan su absorción en el intestino delgado.
El Tween 80 a una concentración de 0.5% disminuye los rangos de
absorción en ratas en el intestino delgado en modelos in situ con varios
compuestos como ácido salicílico, ácido p-hidroxibenzoico y sulfametoxipiridazina
Además, el Tween 80 ha sido reportado como un compuesto que aumenta
significativamente la actividad citotóxica de fármacos como la adriamicina, epodil y
mitomicina-C, utilizados en el tratamiento del cáncer superficial en vejiga (Parris y
col., 1987).
El compuesto IMPY2 mostró una disminución estadísticamente significativa
del peso húmedo, seco y final del granuloma, cuando se administró disuelta en
aceite de cacahuate.
A pesar de que el estudio de simulación molecular mostró una baja afinidad
de este compuesto por las dos isoformas de ciclooxigenasa, la actividad
antiinflamatoria mostrada por este compuesto podría deberse a la inhibición de
otra enzima como pudiera ser la COX3 o la lipooxigenasa; esta última cataliza la
producción de leucotrienos y lipoxinas a partir del ácido araquidónico
La COX1 es la isoforma constitutiva, expresada en condiciones normales en
muchos tejidos, debido a que regula algunas funciones homeostáticas del
organismo, entre ellas la protección de la mucosa digestiva. De manera contraria,
la COX2 no es detectable en tejidos normales, sin embargo, su expresión es
inducida por citocinas pro-inflamatorias, factores de crecimiento, oncogénesis,
carcinogénesis, entre otras
Sin embargo, diversos estudios in vitro han demostrado la expresión
constitutiva de COX2 a nivel renal, pulmonar, uterino, intestinal y encefálico, lo que
podría sugerir que esta isoenzima podría también tener un papel homeostático
(Banchero y col., 2004).
Tanto los efectos terapéuticos como el potencial de toxicidad de los AINE,
se debe a la inhibición de la COX2 (Salido y col., 2001;
En los últimos años se han desarrollado fármacos inhibidores selectivos de
la COX2 con el objetivo de mejorar el perfil de seguridad de los AINE,
principalmente reduciendo los riesgos de daño a nivel renal, a nivel cardiovascular,
sobre el sistema nervioso central y sobre el tracto gastrointestinal.
Los efectos benéficos de los AINE se han visto opacados, debido a que el
1% de los pacientes que utilizan este tipo de fármacos de manera crónica por año,
han desarrollado úlceras u otras complicaciones gastrointestinales severas
Los resultados obtenidos hasta ahora, demuestran que los compuestos
IMPY1 e IMPY2 no producen irritación sobre el tracto gastrointestinal, esto podría
deberse a que no se encuentren inhibiendo en su totalidad la actividad de la
COX1, y de esta manera se estén manteniendo los efectos citoprotectores de la
misma
V IMPACTO:
El producto de mayor impacto durante el desarrollo del presente proyecto y en el sector
productivo es la formación de recursos humanos. Siendo enfático en el presente proyecto la
integración de alumnos de servicio social y tesis a nivel licenciatura así como posgrado,
donde la capacitación se da de forma integral, implementando, adecuando y aplicando
metodologías de forma multidisciplinaria con un fin comun bajo programas de actividades
individualizados y de forma complementaria en el proyecto global.
Entre los logros académicos en donde se a capacitado a un grupo de alumnos de
diferente grado (servicio social, teístas de licenciatura y posgrado a nivel maestría,
permitiendo que el desarrollo del proyecto represente para ellos una plataforma de
desarrollo ya que cumplieron con su trabajo experimental y se han superado en
cada una de sus etapas, iniciando nuevos programas académicos. Adicionalmente
la información obtenida permitió montar un protocolo específico para obtener
financiamientos adicionales como lo es el proveniente del Consejo de Ciencia y
Tecnología. Por lo cual considero que este proyecto ha cumplido con las
expectativas, restando solo el avance de los procesos documentales.