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									Javier Alfredo Carballo Perea, Patricia Melchor Macías, Rocío Pozas Horcasitas
UVM-Chapultepec
"Síntesis y evaluación tripanocida in vitro de nuevos análogos de nifurtimox y benznidazol”
Episteme No. 10. Año 3, julio-septiembre 2007.
http://www.uvmnet.edu/investigacion/episteme/numero10-07/
Fecha de consulta:


                   Síntesis y evaluación tripanocida in vitro de nuevos análogos
                                                     de nifurtimox y benznidazol

                                Javier Alfredo Carballo Perea, Patricia Melchor Macías, Rocío Pozas Horcasitas
                                                                                             UVM-Chapultepec

       Resumen

       La enfermedad de Chagas (Tripanosomiasis Americana) es causada por el
       protozoario hemoflagelado Trypanosoma cruzi y constituye una parasitosis ligada a
       la pobreza, por lo que representa un problema de salud pública capaz de afectar a
       cerca de 18 millones de personas, del sur de EEUU al sur de Argentina. Actualmente
       no se cuentan con fármacos quimioterapéuticos adecuados para el tratamiento o la
       prevención de la enfermedad de Chagas porque Nifurtimox, único medicamento
       usado, no produjo las ganancias esperadas y fue retirado del mercado.

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                                              Introducción

La enfermedad de Chagas (Tripanosomiasis Americana) es causada por el protozoario
hemoflagelado Trypanosoma cruzi cuyo vector es el Triatoma conocido como chinche besucona. E
s una parasitosis ligada a la pobreza, constituyendo un problema de salud pública que afecta entre
16 y 18 millones de personas desde el sur de los Estados Unidos hasta el sur de Argentina y más
de 90 millones se encuentran en riesgo de contraer la enfermedad por habitar las zonas
endémicas.




                 Foto 1. Trypanosoma cruzi                        Foto 2. Triatoma

En cuanto a México, Velasco Castrejón calculó alrededor de 3,000,000 de infectados con base en
los resultados de las encuestas seroepidemiológicas realizadas por su grupo en poblaciones
campesinas de áreas endémicas, pero sugiere que las cifras sean revisadas, ya que de acuerdo
con los trabajos de Goldsmith y col. es de 3,850,000.

El parásito afecta al huésped de diferentes maneras, entre las más importantes tenemos, la
destrucción de las células del sistema reticuloendotelial y de otros tejidos, por el crecimiento y
multiplicación del flagelado. Köberle señala la producción de una tripanotoxina en la miocarditis
chagásica, así como la producción de mega órganos (megacardio, megaesófago y megacolon
principalmente).

Los parásitos invaden gran cantidad de tejidos y órganos como corazón, cerebro, hígado, bazo,
ganglios linfáticos, etc., produciendo lesiones y cuadros clínicos diversos. En cerca de 50% de los
niños aparece un edema de los párpados llamado Signo de Romaña, relacionado con la puerta de
entrada. Es importante señalar que los enfermos chagásicos asintomáticos pueden ser agentes de
diseminación de la enfermedad por mecanismos distintos a los naturales como puede ser la
transfusión sanguínea.




                                    Foto 3. Signo de Romaña

Considerando la importancia de esta enfermedad deben desarrollarse estrategias que permitan su
erradicación y control. .

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                                         Marco Teórico

Los dos fármacos que se han empleado con mayor frecuencia y mejores resultados en la
terapéutica contra la enfermedad de Chagas son el Benznidazol y el Nifurtimox. El Benznidazol es
un derivado del 2-nitroimidazol, se reporta que presenta actividad tripanocida efectiva únicamente
del 30% al 70%, cuando se usa durante la fase aguda, en cambio es mucho menos activo en la
fase crónica.




Actualmente no se cuenta con fármacos quimioterapéuticos adecuados para el tratamiento o la
prevención de la enfermedad de Chagas porque Nifurtimox único medicamento usado, no produjo
las ganancias esperadas y lo retiraron del mercado, por lo que es necesario el diseño de fármacos
para la terapia antichagásica.

Por otra parte, en l976 Docampo y cols. realizaron estudios sobre epimastigotes de T. cruzi,
hallando actividad baja de peroxidasas, contenidas en peroxisomas, y ninguna de catalasa.
Posteriormente Boveris y Docampo en 1980 reportaron que en este estadio, los parásitos están
poco dotados para detoxificarse de peróxido de hidrógeno, ya que observaron la ausencia de
catalasa y glutatión peroxidasa.
Lo anterior llevó a Docampo y Stoppani a proponer que el Nifurtimox, induce en T. cruzi un
incremento en la velocidad respiratoria y una liberación de H2O2 en las células debido a la
participación de la porción 5- nitrofurano de su estructura química, razón por la que este
compuesto es efectivo en el tratamiento de la enfermedad de Chagas.




Considerando que Trypanosoma cruzi tiene un sistema deficiente en enzimas consumidoras de
H2O2 como tripanotiona reductasa y que la actividad tripanocida del Nifurtimox se debe
justamente a su capacidad de generar H2O2 tóxico para el parásito, en este trabajo de
investigación se plantea que compuestos 5-nitrofuranos  -insaturados presentarán actividad
contra T. cruzi.


OBJETIVO

Sintetizar y caracterizar una serie de ocho compuestos análogos a Nifurtimox y Benznidazol y
evaluar su actividad tripanocida in vitro.




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                                             Método

Ruta Sintética . Constó de dos etapas para sintetizar los ocho nuevos compuestos, la primera
etapa fue nitrar el grupo furilo a -10 ºC con una mezcla nitrante de ácido nítrico y anhídrido
acético, posteriormente se procedió a la extracción y purificación del intermediario para utilizarlo
como reactivo en la segunda etapa, que fue obtener el cloruro de ácido con cloruro de tionilo
como reactivo, y sin aislar el cloruro de ácido intermediario se continuó con la obtención de la
amida, agregando la amina correspondiente. La purificación se realizó por cromatografía en
columna con acetato de etilo-hexano 30:60, se cristalizó de acetato de etilo-hexano. Al sólido
obtenido se le determinó el punto de fusión y sus constantes espectroscópicas de IR, EM, RMN-
1H, 13C y UV.

RUTA GENERAL DE SINTESIS
Actividad Tripanocida in vitro. Los bioensayos se realizaron con inóculos de 5X10 6 cél/ml en
medio LIT e incubados a 28 ºC. Se probaron los compuestos por triplicado a diferentes
concentraciones, utilizando Nifurtimox como control positivo. Se leyó la absorbancia de los tubos
espectrofotométricamente a 580 nm y se observó la morfología de los parásitos en un microscopio
invertido cada 24 h, por 4 días.

Para determinar el efecto tripanocida de los compuestos, se tomaron en cuenta los parámetros
observables en los microorganismos en cultivo como son: motilidad, morfología, formación de
rosetas y porcentaje de inhibición de crecimiento o lisis de los microorganismos en cultivo.




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                                          Resultados

Se obtuvieron buenos rendimientos de síntesis de entre el 67.5 y 95%. Todos los compuestos
fueron identificados espectroscópicamente por Infrarrojo y RMN- 1H.




             Espectro de RMN- 1H de N-isobutil-3-(5-nitro-2-furil)-2E-propenamida
En la foto 4 se observa de izquierda a derecha, el crecimiento normal de T. cruzi (CC), el
crecimiento del parásito con el disolvente utilizado DMSO al 1%, así como frente a Nifurtimox y
cada uno de los diferentes compuestos a la concentración de 1 g/ml. Nótese los cambios en la
turbidez en relación directa con el crecimiento de T. cruzi.




                   Foto 4. Cambio en la turbidez de los compuestos a 1 g/ml,
                        en relación directa con el crecimiento de T. cruzi.

En la foto 5 se muestra a la izquierda, la morfología normal de T. cruzi, en contraste con la de la
derecha, al estar expuesto al compuesto 1, a una concentración de 1 g/ml. Se pueden ver las
diferencias en morfología y número de parásitos.




      Foto 5. Vista microscópica a seco fuerte en la que se comparan el crecimiento normal
            de T. cruzi y al exponerse al compuesto 1 a la concentración de 1 g/ml.
                     Gráfica 1. Comparación entre las curvas de crecimiento
                          de T. cruzi frente a los compuestos a 1 g/ml.

En esta gráfica se puede observar que existe un crecimiento muy similar al normal con respecto a
la utilización del disolvente DMSO al 1%, lo que indica que no afecta el experimento. Por otra
parte los compuestos 1, 2, 3, 6, 7y 8 inhiben más el crecimiento del parásito que el Nifurtimox
empleado como control positivo.

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                                          Conclusión

Todos los compuestos se lograron sintetizar con un rendimiento adecuado, que comprendió entre
el 67.5 y 95%.

Los compuestos N-Isobutil-3-(5-nitro-2-furil)-2E-propenamida, N-Bencil-3- (5-nitro-2-furil)-2E-
propenamida, N-(4-Clorobencil)-3-(5-nitro-2-furil)-2E-propenamida y N-(3,4-Metilendioxibencil)-
3-(5-nitro-2furil)-2E-propenamida , mostraron la mayor actividad, a la menor concentración
probada experimentalmente de 1 g/ml.




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Bibliografía

Docampo R. (1980) Biochem. J.188:643-648.
Mester B. and Elguero. (1987) Arch . Pharm . 320:115-120.
Neville M. and Verge J. (1997) Journal of Medicinal Chemistry. 20:(7) 946-949.
Velasco C.O. (1991) La Enfermedad de Chagas. Secretaria de Salud. INDRE. 8:1-56.
Michael L.C. (1995) The Human Trypanosomiases (sleeping sickness and Chagas disease). 8 :328-
335.
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Acerca de los autores

Javier Alfredo Carballo Perea

Docente de nivel licenciatura en la Facultad de Química, UNAM y UVM-Chapultepec. Miembro del
comité de evaluación de proyectos de investigación de la Fundación Glaxo Welcome. Autor de
diferentes artículos en revistas internacionales. Ha participado en congresos tanto nacionales
como internacionales. Dentro de sus líneas de Investigación se encuentran: Diseño y evaluación in
vitro de fármacos contra Trypanosoma cruzi y Leishmania. Extracción y evaluación de extractos
contra picadura de serpientes. Estudios de relación estructura actividad cuantitativa. Diseño y
evaluación de insecticidas.

Patricia Melchor Macías

Docente de la Facultad de Química, UNAM, La Salle y la Universidad del Valle de México. Becaria
del Programa Institucional de Formación de Investigadores del IPN. Autor de diferentes artículos
en revistas internacionales. Ha participado en congresos tanto nacionales como internacionales.
Dentro de sus líneas de Investigación se encuentran: Diseño y evaluación in vitro de fármacos
contra Trypanosoma cruzi y Leishmania. Diseño, evaluación in vitro y relación estructura actividad
cuantitativa de fármacos anticolinesterasa. Extracción y evaluación de extractos contra picadura
de serpientes. Diseño y evaluación de insecticidas.

Rocío Pozas Horcaditas

Docente de nivel licenciatura y maestría en la Facultad de Química, UNAM. Ha traducido al español
libros de Química Orgánica a nivel licenciatura. Es autora de libros de química y de diferentes
artículos publicados en revistas internacionales. Ha participado en congresos tanto nacionales
como internacionales. Dentro de sus líneas de Investigación se encuentran: Diseño y evaluación in
vitro de fármacos contra Trypanosoma cruzi y Leishmania

								
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