The antiparasitic bephenium is a potent agonist of Caenorhabditis elegans levamisole-sensitive nicotinic receptors

HERNANDO GUILLERMINA; CORRADI JEREMÍAS; BOUZAT CECILIA; TURANI ORNELLA

Bahía Blanca

Jornada; IV Jornadas de Investigación y Posgrado del Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la UNS; 2018

IntroducciónTodas las ventajas del nematodo de vida libre Caenorhabditis elegans como organismo simple y versátil tanto de sistema nervioso y enfermedades humanas como de nematodo parasítico, y su gran riqueza de receptores Cys-loop, son aprovechadas para un estudio dirigido hacia la búsqueda de nuevos fármacos y al entendimiento de sus roles en enfermedades asociadas.ObjetivosEn esta Tesis se utiliza el nematodo C. elegans con los siguientes grandes objetivos:-Identificación de nuevos compuestos antihelmínticos y sus blancos. -Estudio del receptor nicotínico muscular sensible a nicotina. MetodologíaCultivo de C. elegans, generación de cepas transgénicas, ensayos de parálisis y movilidad, aislamiento y cultivo de células de C. elegans musculares, cultivo de células de mamífero, transfección de células, microscopía, registros electrofisiológicos de canal único y corrientes macroscópicas. ResultadosA partir de extractos de plantas aromáticas se identificaron tres terpenoides timol, carvacrol y eugenol que modulan la actividad muscular de C. elegans. Los tres compuestos paralizan gusanos adultos en menos de dos horas, indicando posible actividad de canales iónicos activados por ligandos. Gusanos que carecen de receptores GABA o L-AChR son parcialmente resistentes a estos compuestos, indicando que ambos receptores son los blancos moleculares de los terpenoides. Su acción dual explica los fenotipos intermedios observados. Mediante registros de corrientes macroscópicas se demostró que el timol es un inhibidor del receptor de GABA muscular y del L-AChR en el estadio L1. Befenio es una droga antiparasitaria pero no se conoce claramente su mecanismo de acción. Usando a C. elegans como modelo de parásito se estudió el efecto de befenio a nivel comportamental y molecular. Se determinó que gusanos salvajes son sensibles a la droga mientras que gusanos mutantes que carecen de L-AChR son resistentes a la misma, por lo tanto, dicho receptor es el blanco molecular del befenio. Mediante registros de canal único se determinó que la droga activa L-AChR, y que además actúa como un bloqueador. Se comparó la acción de befenio en receptores nicotínicos de acetilcolina de mamífero. Si bien el compuesto activa al receptor de mamífero, es mucho menos eficaz que la acetilcolina. Por último, se determinó mediante técnicas computacionales cómo la molécula de befenio interacciona con residuos del receptor de gusanos y nAChRs para lograr la activación del canal. ConclusionesEl uso del organismo modelo C. elegans nos permite estudiar de manera sencilla los efectos farmacológicos de diversos compuestos para poder comprender su mecanismo de acción e incrementar la disponibilidad de nuevas drogas.