Síntesis, evaluación biológica y estudios computacionales de tiosemicarbazonas de 1-indanonas N4-aril sustituidas como potenciales antivirales y antiparasitarios

Abstract

El objetivo del presente trabajo de tesis es contribuir en el hallazgo de compuestos terapéuticos frente a la enfermedad de la diarrea viral bovina (DVB) y a las parasitosis debidas a Trypanosoma cruzi y Trypanosoma brucei. Para cumplir con dicho objetivo, se realizó un estudio exhaustivo y multidisciplinario que comprendió la síntesis, evaluación biológica y estudios computacionales de tiosemicarbazonas de 1-indanonas N 4 -aril sustituidas (N 4 -TSCs). Se sintetizaron y caracterizaron 30 N 4 -TSCs, de las cuales 24 son descriptas por primera vez en el marco de esta tesis. Los compuestos preparados poseen diferentes sustituyentes en el núcleo indánico y en la posición para del arilo unido al N 4 con el fin de evaluar la variación de la actividad según el patrón de sustitución. La síntesis fue llevada a cabo mediante dos metodologías, una convencional y otra utilizando tecnología de microondas, por lo cual se pudo determinar qué método resulta más ventajoso según tiempos y rendimientos de reacción. Se determinaron las actividades de las N 4 -TSCs frente al virus de la DVB (VDVB), a partir de las cuales se realizó un estudio de la relación estructura-actividad en el que se identificaron patrones estructurales claves para la actividad de las N 4 -TSCs como agentes anti-VDVB. El compuesto más activo fue identificado como probable inhibidor de la ARN polimerasa viral dependiente de ARN por lo cual se llevaron a cabo estudios computacionales de docking y de dinámica molecular con esta enzima. Los resultados computacionales obtenidos permitieron conocer en detalle las características de esta serie de compuestos que serían determinantes para su actividad. Por otro lado, se llevó a cabo la evaluación de las N 4 -TSCs frente a T. cruzi para las formas epimastigote, tripomastigote y amastigote. Los resultados obtenidos mostraron que cuatro compuestos fueron activos frente a los tres estadios del parásito. De acuerdo a los antecedentes en literatura para este tipo de compuestos como inhibidores de la enzima cruzipaína, varias N 4 -TSCs fueron evaluadas frente a esta enzima. Los compuestos no mostraron ser inhibidores de la cruzipaína. Se llevaron a cabo estudios in vitro frente a T. brucei, los cuales mostraron que varios compuestos fueron activos frente al parásito. Uno de los derivados (N 4 -TSC 8) se destacó por su potencia y se estudió su capacidad de inhibir las proteasas del parásito. Los resultados indicaron que estas enzimas no serían el blanco de acción del compuesto. Teniendo en cuenta los valores de actividad se realizó un estudio de relación estructuraactividad cuantitativa (QSAR), el cual permitió establecer una posible conformación activa y determinar las propiedades de las cuales dependería la actividad biológica estudiada. Asimismo, mediante distintos ensayos se estudió por citometría de flujo el tipo de muerte celular que induce el compuesto 8 en T. brucei. Los resultados indicaron que el compuesto desencadena en los parásitos un proceso similar a la apoptosis. Por otro lado, se evaluó la citotoxicidad de todos los compuestos sobre células de mamífero, no evidenciándose efectos tóxicos a las máximas concentraciones que pudieron ser investigadas las N 4 -TSCs. A partir de los resultados de la presente tesis se identificaron compuestos activos como antivirales y antiparasitarios, se estudió la relación estructura-actividad, se realizaron estudios del mecanismo de acción y del tipo de muerte celular. Asimismo, se generaron modelos teóricos de QSAR, y se llevaron a cabo estudios de docking y dinámica molecular que permitieron conocer las características moleculares que estarían implicadas en la acción de estos compuestos. Finalmente, los resultados alcanzados permiten sentar bases para continuar con el diseño de nuevas moléculas antivirales y antiparasitarias. La información obtenida podrá ser aplicada en otras estrategias de la Química Medicinal como el cribado virtual de librerías de compuestos y la posterior farmacomodulación de los candidatos más prometedores para el tratamiento de la enfermedad de la DVB y las tripanosomiasis.