Modificación de extractos con NH2OH: generación de inhibidores del sistema PhoP/PhoQ de Salmonella

RAMALLO, AYELÉN; VIARENGO, G.; RUA, FEDERICO; GARCÍA VÉSCOVI, ELEONORA; FURLAN, R. L.

Mar del Plata

Congreso; XX Simposio Nacional de Química Orgánica; 2015

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

La Diversificación Química de Extractos1 (DQE) utiliza mezclas naturales como material de partida para la generación de colecciones semisintéticas, permitiendo el reciclado de extractos inactivos frente a una dada actividad biológica. La mayoría de las estructuras de cualquier extracto natural comparten grupos funcionales de alta frecuencia (por ej. C=O). La transformación química de C=O produciría una alteración significativa de la composición química de un extracto. Si los C=O son transformados en funcionalidades farmacofóricas (por ej. C=N) se aumentarían las chances de generar compuestos activos. Aplicando DQE se modificaron 19 extractos metanólicos con hidroxilamina clorhidrato. Las reacciones se realizaron con reactivo en exceso a reflujo en EtOH. Al término, los crudos de reacción se lavaron con DCM:H2O para dar lugar a 19 extractos modificados (EMs).Los EMs y sus extractos de partida se ensayaron bioautográficamente para evaluar actividad inhibitoria sobre el sistema de virulencia PhoP/PhoQ de Salmonella Typhimurium2. De todos ellos, el extracto de Paspalum dilatatum resultó ser el más atractivo por la magnitud del halo de inhibición. Dicho EM se sometió a un fraccionamiento bioguiado. El espectro EMAR de la fracción activa mostró dos señales: m/z=192,0572 (C8H11NO3Na [M+Na]+) y m/z=250,0975 ([M+Na+NH3+C2H3N]+). El análisis de RMN reveló la presencia de 2 moléculas en relación 1:1,5. La mayoritaria se identificó como la oxima (E) del 5-(etoximetil)furan-2-carbaldehido, y la minoritaria como el isómero (Z). Estas oximas podrían haberse formado por deshidratación de algún azúcar, presente en el extracto natural para dar 5-hidroximetil furfural, y ulterior reacción con NH2OH y con EtOH.Ambos isómeros fueron sintetizados y evaluados en cuanto a su capacidad de modular la actividad transcripcional sobre un gen regulado (virK) por el sistema PhoP/PhoQ y sobre un gen control (tppB, regulado por un sistema homólogo pero no relacionado funcionalmente). Los resultados mostraron represión dosis-dependiente sobre la actividad del gen virK, no observándose inhibición sobre el gen tppB en el mismo rango de concentraciones, sugiriendo un efecto selectivo sobre el sistema PhoP/PhoQ. Los compuestos evaluados no afectan el crecimiento de una cepa salvaje de S. Typhimurium a concentraciones ≤250 μg/mL, que son las utilizadas para los experimentos. Posteriores estudios serán necesarios para para poder establecer si el efecto es a nivel de todo el regulón PhoP de S. Typhimurium.Estas oximas representan los primeros ejemplos de compuestos semisintéticos (a partir de una reacción no reportada hasta el momento para DQE) que inhibirían la actividad de este sistema esencial para la virulencia de Salmonella, que podría ser utilizado como blanco biológico para el diseño de nuevas moléculas inhibitorias.Referencias:1- Ramallo, I. A.; Salazar, M. O. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 241-250.2- Salazar, M. O.; Viarengo, G.; Sciara, M. I.; Kieffer, P. M.; García Véscovi, E.; Furlan, R. L. E. Phytochem. Anal. 2014, 25, 155-160.