Compuestos tipo alcaloides quinolínicos y limonoides (triterpenos) sintéticos con potencial anti-leishmania: una aproximación al mecanismo de acción

La leishmaniasis es una enfermedad parasitaria antropozoonótica, causada por el protozoario del género Leishmania spp. y transmitida por el mosquito del genero Lutzomya. Dentro de las formas clínicas de la enfermedad, la cutánea, constituye la manifestación mas frecuente en el mundo, y corresponde a...

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Autores:: Torres Súarez, Francy Elaine

Tipo de recurso:: Doctoral thesis

Fecha de publicación:: 2021

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

Description
Summary:	La leishmaniasis es una enfermedad parasitaria antropozoonótica, causada por el protozoario del género Leishmania spp. y transmitida por el mosquito del genero Lutzomya. Dentro de las formas clínicas de la enfermedad, la cutánea, constituye la manifestación mas frecuente en el mundo, y corresponde a más del 90% de los casos resportados en Colombia y en el mundo. Una de las dificultades más evidentes en el control de esta enfermedad, ha sido el tratamiento, el cual además de haber reportado pérdida de eficacia, presenta efectos adversos, largos esquemas de tratamiento y formas de administración de baja adherencia por parte del paciente, que generan el abandono del mismo y la generación de cepas resistentes. Por esta razón, la búsqueda de alternativas terapéuticas de aplicación tópica constituye una necesidad de alta prioridad, para disminuir el problema de salud pública que conlleva esta enfermedad. De este modo, en estudios previos realizados en el Grupo de Investigación en Inmunotoxicologia se identificaron dos moléculas de origen vegetal con propiedades antileishmaniales, correspondientes a alcaloides quinolínicos (N-metil-8-metoxiflindersina) y triterpenoides de tipo limonoide (11α,19β-dihidroxi-7-acetoxi-7-deoxoichangina), con efecto directo frente al parásito y propiedades inmunoduladoras en células humanas infectadas por el parásito; sin embargo, el origen (a partir de material vegetal de Raputia heptaphylla) y las dificultades que conllevan la extracción y la purificación, conllevó al diseño de estrategias para encontrar moléculas con características estructurales afines, bajo el principio de propiedades similares (PPS). Entre los hallazgos mas relevantes obtenidos en este trabajo, se encuentran los resultados obtenidos con compuestos de origen sintético y análogos a las moléculas naturales, los cuales fueron seleccionados por medio de estrategias In silico: triterpenoides [ácido oleanólico (5), glicirrizato de amonio (7) y ácido 18B-glicirretínico (8)] y alcaloides quinolínicos [1,2,3,4-tetrahidro-(benzo)-3-qinolin-ol (13) y 2-amino-8-hidroxiquinolina (19)] los cuales presentaron actividad anti-leishmanial In vitro [sobre promastigotes (13 y 19) y amastigotes intracelulares de L. (V.) panamensis (5, 7, 8, 13 y 19)] e In vivo [promoviendo la cura clínica (entre un 20% (8), 33,3% (13) y 50% (19) los animales cicatrizan completamente la lesión) y mejoría clínica (100% (5), 80% (7), 60% (8), 66,6% (13) y 33.3% (19), reducción en al menos un 20% el tamaño de la lesión), de los animales tratados con los compuestos, administrados de forma tópica]. De acuerdo con los efectos de cada compuesto, se propusieron modelos de aproximación al modo de acción de cada molécula. Los triterpenoides 5 y 7 mostraron característica de pro-fármacos (actividad evidente sobre la foma amastigote en MdMhu infectados), pero con afectaciones diferenciales en el amastigote intracelular para el triterpenoide 5 [causa muerte de tipo necrosis (presencia de membranas hinchadas o alteradas, acidocalcisomas y daño nuclear)] y saponina 7 [(afinidad por la mitocondria de MdMhu y parásitos (causando en Leishmania spp. estrés celular, la parición de acidocalcisomas e hinchamiento de membranas celulares)]. El triterpenoide 8 indujo el incremento diferencial de NO, a través de la modulación de iNOS vía NF-kB en macrófagos infectados y modificaciones en los amastigotes (citoquinesis alterada y señales de apoptosis). Se resaltan los hallazgos de los compuestos alcaloides (13 y 19), los cuales fueron activos frente a los dos estadios del parásito (promastigotes y amastigotes). El alcaloide 13, actúa sobre reservas de lípidos y componentes de membrana [(reflejado en el aumento de cuerpos lipídicos y vacuolas parasitóforas comunales en MdMhu)], causando el estrés celular de los parásitos (presencia de acidocalcisomas y citoquinesis alterada) y la disminución de la carga parasitaria en estas células, induciendo el aumento temprano de ROS en MI, contribuyendo así con el control temprano del parásito. Mientras que el efecto del compuesto 19 está dirigido hacia la modulación de procesos de generación de energía y respiración oxidativa (producción de especies reactivas en promastigotes y despolarización de la mitocondria), los cuales conducen a los parásitos a la muerte de tipo apoptosis (hinchamiento de membranas celulares, presencia de acidocalcisomas y distribución anormal de cromatina) y que se asocian con la expresión diferencial de proteínas (spots) en amastigotes expuestos al alcaloide; mientras que en las células hospederas infectadas, se induce apoptosis, mostrando la selectividad del compuesto. Estos resultados permiten soportar nuestro modelo de búsqueda de compuestos, en donde a partir de moléculas de difícil obtención (origen vegetal), se pueden encontrar antileishmaniales promisorios. Se destaca, que para cada molécula antiparasitaria encontrada en este proyecto, se identificó un posible modo de acción en el modelo de células primarias, así como su efectividad terapéutica en un modelo In vivo; estos hallazgos contribuyen al entendimiento de la forma de actuación de este tipo de compuestos y abre el camino para la optimización y tratamiento de la leishmaniasis cutánea en el país.

Compuestos tipo alcaloides quinolínicos y limonoides (triterpenos) sintéticos con potencial anti-leishmania: una aproximación al mecanismo de acción

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