El inflamasoma NLRP3 como nueva diana en la actividad antiinflamatoria de terpenos

Resumen

Los productos naturales desempeñan un papel destacado en la búsqueda de nuevos agentes bioactivos en distintas áreas terapéuticas, entre las que destaca la inflamación. En concreto, diterpenos y triterpenos han mostrado gran potencial como agentes antiinflamatorios a través de la inhibición de vías de señalización clásicas inflamatorias, como la activación del factor de transcripción NF-kappaB y de MAPKs. En los últimos años, se ha descrito la participación del inflamasoma NLRP3 en la regulación de la respuesta inflamatoria. Su activación desencadena la liberación de citoquinas proinflamatorias (IL-1beta e IL-18) y la muerte celular por piroptosis, estando implicado en el proceso patogénico de diversas enfermedades inflamatorias crónicas. Por todo ello, el inflamasoma NLRP3 se considera una diana emergente en el tratamiento de estas patologías, no existiendo en la clínica actual agentes terapéuticos que inhiban su activación. En este contexto, los terpenos se postulan como agentes prometedores capaces de modular su actividad. El objetivo de esta tesis ha sido la identificación de nuevos compuestos antiinflamatorios, en particular, diterpenos y triterpenos, como inhibidores del inflamasoma NLRP3. Los Capítulos I y II constituyen artículos de revisión acerca de las propiedades antiinflamatorias de los terpenos. En el Capítulo I se revisan aquellos terpenos descritos como agentes neuroprotectores y sus dianas de actuación, postulándose la inhibición de la neuroinflamación como un mecanismo común. En el Capítulo II se detallan los terpenos descritos como moduladores de la vía del inflamasoma NLRP3. Se confirma así el potencial de estos compuestos como inhibidores selectivos de su activación, identificando esta vía como una nueva diana en la acción antiinflamatoria de los mismos. El trabajo experimental comprende la evaluación de series químicas de diterpenos y triterpenos como inhibidores potenciales del inflamasoma NLRP3. El Capítulo III resume el estudio de una nueva serie de derivados del diterpeno dehidrohispanolona (1-19). Los derivados de tipo oxima 15 y 18 fueron los compuestos más activos, reduciendo la producción de IL-1beta y la expresión de IL-1beta y de caspasa-1 en macrófagos, tras la activación del inflamasoma NLRP3 con LPS y nigericina, ATP o MSU. Se concluyó que los diterpenos 15 y 18 eran inhibidores selectivos del inflamasoma NLRP3. En el Capítulo IV se describen los mecanismos implicados en la regulación del inflamasoma NLRP3 por el diterpeno dehidroisohispanolona (DIH). DIH inhibió su activación en macrófagos en respuesta a estímulos diversos (nigericina, ATP, MSU), reduciendo la actividad caspasa-1, producción de IL-1beta y piroptosis, sin afectar a la expresión proteica del resto de componentes. Estudios de Docking molecular demostraron que DIH se acoplaba favorablemente en el sitio de unión a ATP de NLRP3, formando un enlace covalente con la cisteína 415. Se concluyó que DIH era un inhibidor dual, actuando tanto sobre la activación de NF-kappaB como la de NLRP3. En el Capítulo V se evaluó una serie de once triterpenos de tipo friedelano (1-11) aislados de Maytenus retusa (Celastraceae) y cinco derivados semisintéticos (12-16). Los triterpenos 6 y 14 fueron los más activos, inhibiendo la vía NLRP3-caspasa-1-IL-1beta y la piroptosis en macrófagos, independientemente del activador de NLRP3 utilizado (nigericina, ATP, sílice, imiquimod). Ambos triterpenos inhibían la activación canónica y no canónica de NLRP3 al impedir la oligomerización de ASC, sin actividad sobre los inflamasomas AIM2 ni NLRC4, mostrándose como inhibidores selectivos del inflamasoma NLRP3. Los resultados obtenidos indican que el inflamasoma NLRP3 es una nueva diana en la acción antiinflamatoria de terpenos, identificándose nuevos diterpenos y triterpenos como potentes inhibidores de su activación y posicionándose como candidatos prometedores en la búsqueda de terapias nuevas y eficaces en el tratamiento de enfermedades inflamatorias.