Diseño in silico y semisíntesis de derivados de ácido ursólico e isatina con actividad antiinflamatoria

Resumen Actualmente, se cuenta con una amplia variedad de fármacos disponibles para controlar un proceso inflamatorio. A pesar de esto, la búsqueda de nuevas y mejores alterativas es constante. Por su parte las plantas nos brindan una fuente de compuestos bioactivos que han servido para el desarrollo de muchos fármacos disponibles comercialmente. El ácido ursólico (AU) es un producto natural que representa uno de los componentes principales de algunas plantas utilizadas en la medicina tradicional. El AU exhibe una amplia gama de actividades biológicas y cuenta con reportes que confirman su actividad antiinflamatoria. La realización de modificaciones estructurales al ácido ursólico ha servido como punto de partida para nuevas investigaciones de sus derivados. Como primera parte de esta investigación se desarrolló una metodología de acoplamiento molecular para 12 moléculas derivadas del ácido ursólico (M1-M13), frente a su posible blanco biológico, las ciclooxigenasas 1 y 2. Como antecedente, las moléculas fueron evaluadas en el modelo de inflamación inducida por ATF (acetato de 12-O-tetradecanoilforbol) en oreja de ratón para probar su potencial como agentes antiinflamatorios. Los compuestos M4 (3-oxours-12-en-28-oico), M11 (3-oxours-12-en-28-oato de propilo), M6 (3-hidroxiurs-12-en-28-oato de propilo), y M12 (3-oxours-12-en-28-oato de metilo) indujeron el mayor porcentaje de inhibición: 75.47%, 48.80%, 46.36% y 54.06%, respectivamente. Los resultados obtenidos del análisis de acoplamiento molecular se correlacionaron con los resultados experimentales encontrando las posibles interacciones de los compuestos con ciclooxigenasa 1 y 2. A partir de estos resultados y con la metodología de acoplamiento molecular desarrollada, se probó una serie de nuevos derivados (D1- D11) que incluyen compuestos con apertura en el anillo A, dos de ellos con XXVII modificaciones pequeñas (D1 y D2) e híbridos con isatina incluida en las estructuras (D3-D11). Por medio del ensayo in silico QSAR se evaluó si el tamaño de los hibrídos de AU-isatina influiría de manera negativa en la actividad biológica que pudieran presentar. Debido a la falta de información reporta con respecto a la actividad antiinflamatoria, se utilizó la actividad citotóxica. Para la obtención del modelo QSAR se utilizaron 55 derivados de isatina con actividad citotóxica reportada para la línea celular de cáncer cervicouterino humano (HeLa). A partir de estos resultados obtenidos, se realizó un análisis de similitud molecular (MSA) de los derivados de isatina con una serie de agentes de unión al surco menor e intercaladores del ADN. Se encontró similitud molecular de los derivados de isatina con mejor actividad citotóxica y DAPI (un agente de unión al surco menor del ADN), por lo que se realizó el acoplamiento molecular de los derivados de isatina con diferentes estructuras de ADN y se sugirió que el mecanismo de acción molecular de estos compuestos puede ser como agentes de unión al surco menor del ADN. Posteriormente, mediante el modelo QSAR obtenido se predijo la IC50 de los híbridos AU-isatina (D1-D11) y se observó que estos compuestos pueden presentar actividad citotóxica frente a la línea celular Hela. Con lo anterior se descartó que el incremento en el tamaño de la estructura híbrida de estos compuestos les impidiera tener alguna actividad biología. Para evaluar la actividad antiinflamatoria de los compuestos D1-D11 se obtuvo su acoplamiento molecular con las enzimas ciclooxigenasas 1 y 2. El compuesto D1 resultó ser el de mayor probabilidad de tener actividad antiinflamatoria, por lo que fue sintetizado mediante la modificación química del anillo A del ácido ursólico por XXVIII medio de una reacción escisión radicalaria-oxidación y posterior reducción. Se debe mencionar que es la primera vez que se reportan derivados de AU con este tipo de modificaciones estructurales, lo que hace a D1 un compuesto novedoso. Finalmente, se determinó el efecto sobre la inhibición de la producción de ON (óxido nítrico) y sobre la actividad de las enzimas COX-1 y COX-2 de los derivados D1, M4, M6, M11 y M12. Los resultados obtenidos muestran que en estas estructuras, el carbonilo en C3 es determinante en la actividad biológica, ya que en su ausencia, el compuesto no tiene viabilidad a concentraciones mayores a 25 µM. Se comprobó que el compuesto D1 presenta actividad antiinflamatoria con un valor de porcentaje de inhibición de ON de 41.3% a una concentración de 25 µM, valor comparable con el control positivo utilizado indometacina que cuenta con un valor de 45.2% de inhibición de ON a una concentración mayor (41.9 μM). Los valores de actividad sobre las ciclooxigenasas 1 y 2 superan a los reportados para este tipo de compuestos y se sugiere que uno de los posibles mecanismos de acción por el cual el D1 ejerce su efecto biológico es vía ciclooxigenasas. Finalmente, la metodología de acoplamiento molecular fue efectiva para la selección de compuestos con actividad antiinflamatoria selectiva a ciclooxigenasas.