Síntesis y evaluación farmacológica de nuevos pirazoles con actividad cannabinoide

Resumen

ANTECEDENTES. La planta cannabis sativa ha sido utilizada durante años con numerosos fines terapéuticos. En los últimos años ha resurgido su interés terapéutico debido al aislamiento y caracterización en los 60 del THC por Mechoulam y a que se clonaron los receptores cannabinoides a principios de los años 90. El sistema cannabinoide endógeno o sistema endocannabinoide está constituído por tres elementos: receptores cannabinoides, ligandos endógenos y sistema regulador de endocannabinoides que engloba a las enzimas implicadas en estos procesos. En los últimos 10 años, se ha puesto de manifiesto que las acciones del sistema endoannabinoide no se limitan al cerebro, parece jugar un papel importante en la regulación de diferentes funciones fisiológicas. De hecho, los agonistas cannabinoides CB1 son estimulantes del apetito, mientras que los antagonistas CB1 son efectivos en el tratamiento de la obesidad, desórdenes metabólicos y drogodependencia, incluido el alcoholismo, nicotina y la dependencia a heroína. METODOLOGÍA. En esta tesis se combina la síntesis de nuevos ligandos cannabinoides con su evaluación farmacológica. Los nuevos compuestos descritos en este trabajo han sido preparados y caracterizados siguiendo los procedimientos descritos en la parte experimental. La evaluación farmacológica de los nuevos compuestos se ha realizado en colaboración con varios grupos de farmacólogos. Los ensayos de unión y de funcionalidad en cerebro humano han sido realizados por la doctoranda. Los ensayos de unión al receptor se realizaron por desplazamiento de radioligando en córtex frontal humano y en células. Los ensayos funcionales realizados fueron ensayos de fijación de GTP¿S y de tejidos aislados. Y por último los ensayos comportamentales realizados in vivo consistieron en la tetrada cannabinoide en ratón y la ingesta de comida y autoadministración de alcohol en ratas. CONCLUSIONES. A lo largo de esta tesis se han desarrollado y estudiado 4 familias de compuestos que comparten el esqueleto del 1,5-diarilpirazol. Los diferentes sustituyentes le confieren propiedades de ligandos CB1, ligandos CB2 alguno de ellos selectivo, ligandos opiodes y ligandos duales opioide/cannabinoide . Nuevos 1,5-diarilpirazoles preparados Ligandos bivalentes Se han preparado una serie de bis-pirazol-3-carboxamidas y se han evaluado como potenciales cannabinoides, encontrándose que la longitud del espaciador es crucial para la selectividad sobre el receptor CB1 o CB2. El único compuesto con afinidad y selectividad sobre el receptor CB1 fue el compuesto 7 con un espaciador de 7 metilenos. Su actividad funcional se evaluó en un modelo animal de ingesta de comida resultando tener un efecto anorexígeno dosis-dependiente. Los demás compuestos de la serie presentaron afinidades de buenas a excelentes sobre el receptor cannabinoide CB2. En estos momentos se estan realizando los estudios funcionales de estos compuestos que pueden tener utilidad terapéutica como inmunomoduladores en diversas enfermedades tales como la esclerosis múltiple o la artritis reumatoide. Ligandos múltiples cannabinoide/opioide. Se han diseñado una serie de compuestos siguiendo la estrategia de ligandos múltiples con motivos farmacofóricos cannabinoides y opioides compuestos. Estos compuestos mostraron propiedades de agonistas inversos cannabinoides in vitro y no actuaron sobre receptores de adenosina A1, a diferencia del compuesto de referencia rimonabant. En los ensayos in vivo los compuestos 16d y 16e se comportaron como antagonistas cannabinoides en el ensayo de la tetrada y el compuesto 16e tiene efectos anorexígenos en el modelo animal de ingesta de comida. Respecto al receptor opioide , los compuestos 16d y 16e se comportan como antagonistas opioides en los ensayos de placa caliente. Cabe destacar que son unos de los pocos antagonitas opioides descritos que presentan un resto fentanilo en su estructura química. Estos compuestos presentan una serie de ventajas respecto al antagonista CB1 de referencia rimonabant, recientemente retirado por sus efectos indeseables debidos a su acción a nivel central. En primer lugar, no actúan sobre receptores de adenosina A1 y en segundo lugar parece ser que estos compuestos no actúan a nivel central tal y como indican los ensayos de autoadministración de alcohol. Se deben realizar más estudios que confirmen este último punto, pero de ser así estaríamos ante antagonistas cannabinoides con los efectos secundarios reducidos. Por otro lado los antagonistas opioides pueden tener numerosos usos terapéuticos para el tratamiento de la dependencia a alcohol, psicosis o depresión. Esto junto con el componente de antagonistas cannabinoides CB1, los convierte en buenos candidatos para terapias de drogoadicción y obesidad, así como cabezas de serie para nuevos compuestos de acción dual. N-Aminoalquilpirazolcarboxamidas. Realizando modificaciones estructurales sobre el compuesto 16e se han preparado una serie de N-aminoalquilpirazolcarboxamidas mediante una síntesis divergente. Uno de estos productos, 18e, supone una mejora tanto en la actividad cannabinoide y opioide. Algunos de los compuestos de la serie muestran actividad agonista no mediada por receptores cannabinoides CB1 y posiblemente tampoco por receptores opiodes ¿, pudiendo deberse a una acción sobre receptores adrenérgicos o purinérgicos. Aminoalquilpirazoles. Se ha puesto a punto la síntesis de 3-aminoalquil-1,5-diarilpirazoles. Se han mejorado los rendimientos y disminuído los tiempos de reacción utilizando el microondas. También se han conseguido aislar y caracterizar los intermedios de síntesis. La evaluación farmacológica de los nuevos compuestos como potenciales cannabinoides se ha realizado mediante ensayos de afinidad sobre los receptores CB1 y CB2, encontrándose derivados que presentan excelentes afinidades sobre el receptor cannabinoide CB2 entre los que destacan los compuestos 42f, 43a y 43b. El compuesto 42f presenta además una buena selectividad por el receptor CB2 pudiendo ser un buen cabeza de serie para la síntesis de nuevos compuestos con actividad CB2 ya que no tienen efectos psicotrópicos. Los resultados obtenidos a lo largo de la realización de esta tesis doctoral y descritos en esta memoria ofrecen perspectivas muy interesantes. El descubrimiento de cabezas de serie deja abiertos varios temas de investigación ya sean en el campo de los cannabinoides o de los opioides y con aplicaciones terapéuticas muy variadas, como para trastornos alimentarios, el dolor, la adición o neuroprotección.