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Nuovi antagonisti dell'acido glutammico sul recettore AMPA appartenenti alla serie strutturale delle Triazolo– [1-5-a] Chinossaline

L’acido glutammico è il principale neurotrasmettitore eccitatorio nel SNC di mammifero. Si ritiene che un’ eccessiva liberazione di questo mediatore negli spazi intersinaptici svolga un’azione eccitotossica con conseguente morte neuronale e sia responsabile di varie patologie neurodegenerative come il morbo di Parkinson e la malattia di Alzheimer.
Il Glu esplica la propria azione interagendo sia con recettori di tipo metabotropico che ionotropico. Si ritiene altresì che proprio questi ultimi, ossia i recettori NMDA, AMPA e Kainato, siano quelli maggiormente implicati nell’azione eccitotossica del neurotrasmettitore. Esiste quindi un notevole interesse nello sviluppare prodotti capaci di antagonizzare le risposte di questi recettori, in quanto tali molecole potrebbero trovare impiego in clinica come agenti neuroprotettivi nelle ischemie ed in generale nelle patologie neurodegenerative e come agenti anticonvulsivanti.
In studi precedenti del nostro gruppo nei Dipartimenti di Farmacologia Preclinica e Clinica e di Scienze Farmaceutiche volti ad individuare nuovi antagonisti del Glu sui recettori ionotropi, abbiamo riportato l’attività biologica di derivati della serie strutturale dei 4,5-diidro-4-oxo-1,2,4-triazolo[1,5-a]chinossalino-2-carbossilati (TQX).

In questi studi tra l’altro è emerso che il 7,8-diCl-derivato della serie era più attivo sul sito Gly/NMDA che sul recettore AMPA. Successivamente è stato osservato che i prodotti della serie TQX che recavano nella posizione 8 dell’anello benzofuso gruppi eterociclici contenenti N, come il 7-Cl-8-(1,2,4-triazol-4-il)-derivato, erano al contrario molto più attivi sul recettore AMPA e mostravano un elevata selettività nei riguardi del sito Gly/NMDA abbiamo intrapreso una nuova ricerca volta a sviluppare nuovi antagonisti potenti e selettivi verso il recettore AMPA. In particolare nel corso di questa ricerca abbiamo esaminato l’effetto della sostituzione dell’atomo di Cl in 7 con i gruppi elettro-attrattori CF3, NO2 e dell’ introduzione di differenti residui eterociclici in 8.

Infatti, il farmacoforo degli antagonisti al recettore AMPA prevede nella posizione 7 gruppi elettro-attrattori anche molto ingombranti. Inoltre, il fatto che il composto TQX-173, recante un N3 sul gruppo triazolo in 8, si fosse dimostrato particolarmente potente e selettivo verso il recettore AMPA, ci ha fatto prospettare che modifiche mirate in quella parte della struttura potessero dar luogo ad antagonisti AMPA particolarmente attivi e selettivi. L’attività dei derivati della TQX è stata accertata sia con esperimenti di binding recettoriale che con test funzionali in vitro effettuati su cunei di corteccia di topo e su preparazioni sinaptosomiali di ippocampo di ratto.
Altri aspetti importanti sulla relazione struttura-azione dei derivati della serie TQX emersi dalla ricerca si possono così sintetizzare:
1) L’esterificazione del gruppo carbossilico in posizione 2 sebbene conduca ad una perdita di affinità verso tutti i siti recettoriali esaminati, dà luogo a prodotti ancora considerevolmente attivi.
2) In accordo con il farmacoforo AMPA di riferimento che prevede nella zona nord-ovest del nucleo chinossalinico la presenza di un grosso sostituente, le sostituzioni in 8 possono condurre a composti capaci di discriminare nettamente almeno tra recettore AMPA e sito della glicina/NMDA.
3) La sostituzione del Cl in 7 con i gruppi trifluorometil e nitro provoca un aumento generalizzato dell’affinità dei derivati per il recettore AMPA. I prodotti 7-NO2- e 7-CF3-8-(3-carbossipirrolo-1-il)-4,5-diidro-4-oxo-1,2,4-triazolo[1,5-a]chinossalino-2-carbossilati si sono rivelati i più potenti della serie presentando Ki pari rispettivamente a 20 e 37 nM.
l’interazione dei prodotti della serie TQX con il recettore AMPA era confermata dalla capacità degli stessi di inibire la depolarizzazione corticale nel topo ed il release di noradrenalina dai sinaptosomi di ippocampo di ratto stimolati da AMPA.
Purtroppo, gli unici due prodotti, della serie finora sperimentati in vivo, si sono rivelati inattivi sulle convulsioni indotte nei topolini da pentilentetrazolo e da elettroshock massimale. Si ipotizza che ciò sia dovuto all’incapacità di questi composti di attraversare la barriera emato-encefalica. E’ attualmente in corso la ripetizione di questi esperimenti con prodotti della serie TQX che presentano differenti caratteristiche di solubilità.

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2 INTRODUZIONE L’acido glutammico nel sistema nervoso centrale di mammifero: da neurotrasmettitore ad agente neurotossico. Nel sistema nervoso centrale di mammifero il glutammato (L-Glu), oltre ad avere un ruolo importante come neurotrasmettitore eccitatorio (Watkins and Evans, 1981), è probabilmente responsabile dei fenomeni di eccitotossicità (Olney, 1990) che si verificano in numerose situazioni patologiche. L-Glu come neurotrasmettitore viene sintetizzato nei neuroni, in quanto la barriera emato-encefalica è praticamente impermeabile ad esso, probabilmente a partire dal glucosio nel ciclo di Krebs o dalla glutammina sintetizzata dalle cellule della glia e raccolta dai neuroni (figura 1). Figura 1. Possibili vie di sintesi del glutammato nel sistema nervoso centrale. Una volta sintetizzato, il glutammato viene accumulato in vescicole sinaptiche e da queste liberato con un processo esocitotico calcio-dipendente. Specifiche proteine di trasporto sono responsabili della sua captazione e del suo accumulo all’interno delle vescicole sinaptiche.

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Farmacia

Autore: Vasilios Dimos Contatta »

Composta da 117 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.