Efecto antinociceptivo de nuevos agonistas atípicos de los receptores opioides κ obtenidos del género Baccharis

MATÍAS FUNES; RODRIGO D. TOSSO; VIRGINIA JUAN HIKAWCZUK; ENRIZ, RICARDO D.

Congreso; Simposio Iberoamericano COIFFA; 2022

RESUMENINTRODUCCIÓN: El mercado mundial de medicamentos para tratamiento del dolor alcanzó los 60 mil millones de dólares en 2016, sin embargo, se espera que alcance más de 90 mil millones para 20251. Los medicamentos opioides empleados como analgésicos potentes para el tratamiento del dolor crónico, están asociados con diversos efectos secundarios y complicaciones que incluyen, sedación, mareos, náuseas, vómitos, estreñimiento, dependencia física, tolerancia y depresión respiratoria2. Los diterpenos neo-clerodanos han despertado interés debido a su acción como agonistas atípicos de los receptores opioides, siendo Salvinorina A (Sal A) el más importante hasta el momento, debido a su comprobada acción antinociceptiva sobre receptores opioides kappa (KOR). Debido a que es de fundamental interés para la industria farmacéutica la búsqueda de nuevos compuestos similares a Sal A, recientemente fue aislado de Baccharis artemisioides un neo-clerodanos llamado Bartemidiolido (BARTO), y se determinó su actividad y mecanismo de antinocicepción comparándola contra morfina. También se llevaron a cabo estudios de modelado molecular con el fin de constatar la unión frente a receptores opioides del tipo kappa. METODOLOGÍA: La actividad antinociceptiva fue determinada mediante la prueba de la placa caliente, con el fin de medir la latencia de respuesta de acuerdo con el método descrito por Eddy y Leimbach, con modificaciones menores3. El tiempo de reacción se registró de 0 a 90 min. Un grupo de animales fueron tratados con BARTO, en dos dosis (25, 50 y 100 mg/kg, i.p.), otro grupo recibió morfina (10 mg/kg, s.c.); mientras que los animales control recibieron el mismo volumen de solución salina (10 ml/kg i.p.). Para evaluar la posible participación de los receptores opioides, los ratones fueron pre-tratados con naloxona (100 mg/kg i.p.). El estudio de docking se realizó con el programa Autodock Vina y luego se llevaron a cabo simulaciones de dinámica molecular, utilizando el paquete de programas Amber16. Con el programa MMPBSA.py, se calcularon las energías libres de unión para cada uno de los complejos ligando-receptor y se realizó la descomposición por residuo de las mismas. RESULTADOS: Al evaluar la actividad antinociceptiva de BARTO respecto de morfina B), se pudo determinar que es marcadamente superior a la de neo-clerodanos ya aislados y estudiados anteriormente por nuestro grupo A)4. También se determinó si el mecanismo de antinocicepción de BARTO era similar al de Sal A, y si estaba relacionado con los receptores opioides C). Para tal fin, se empleó naloxona como antagonista no selectivo de los receptores opioides. Los resultados también sugieren un mecanismo opiodérgico involucrado en la acción antinociceptiva de BARTO, tal y como la evidencia científica lo ha determinado para Sal A. Para comprender mejor estos resultados, simulamos la interacción de diterpenos cíclicos y lineales en el sitio activo de KOR. Por lo tanto, llevamos a cabo un estudio de modelado molecular para estos compuestos. Las simulaciones realizadas, que combinan el estudio de acoplamiento y los cálculos de MD, indicaron que BARTO se unen en la misma región del sitio activo de KOR, de acuerdo a lo informado previamente para SalA4 E). Las simulaciones de MD indicaron que BARTO está dispuesto espacialmente de una manera ligeramente diferente a la de Sal A en el sitio de unión, lo que podría explicar las diferentes actividades observadas. En la figura D), se puede ver que BARTO interactúa principalmente con los mismos residuos: Asp138, Met142, Ile 290 Tyr312 e Ile316. Existen algunas diferencias notables, por ejemplo, BARTO muestra interacciones con Gln115 (al igual que Sal A); mientras que otros neo-clerodanos reportados por nuestro grupo anteriormente no presentan esta interacción. También existe una diferencia fundamental, la interacción Lys227 que es muy significativa no se observa con BARTO, mientras que Sal A establece ambos tipos de interacciones (con Gln115 y Lys227). Comparando los arreglos espaciales obtenidos para estos compuestos, nuestros resultados indican que BARTO adopta un ordenamiento espacial bastante similar al de Sal A. CONCLUSIONES: Existe una clara demanda de nuevos agonistas de los KORS, por lo tanto el empleo de productos naturales como medicamentos, en lugar de drogas sintéticas, es una importante alternativa para el desarrollo de nuevos agonistas específicos de los KORs. La actividad antinociceptiva mostrada por BARTO es relativamente potente comparada con la de otros neo-clerodanos como DACD, ya estudiados por nuestro grupo anteriormente. El estudio de modelado molecular nos ha permitido comprender el posible mecanismo de acción de BARTO. Las simulaciones combinadas de acoplamiento y MD sugieren que lo BARTO podría compartir el mecanismo de acción molecular KOR informado para SalA. REFERENCIAS: 1.R. Telugunta, K. Urde, Pain Management Drugs Market, Editorial Bureaus. 2021. 2. M. Comelon, J. Raeder, T. Drægni, M. Lieng, H. Lenz, Eur. J. Anaesthesiol. 38 (2021) 995-1002. 3. N.B. Eddy, D. Leimbach, JPET. 107 (1953) 385–393. 4. M. Funes, M.F. Garro, R.D. Tosso, A.O. Maria, J.R. Saad, R.D. Enriz, Fitoterapia 130 (2018) 94–99. 5. A.P. Riley, C.E. Groer, D. Young, A.W. Ewald, B.M. Kivell, T.E. Prisinzano, J. Med. Chem. 57 (2014) 10464-10475.