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Ver el documento (formato PDF)   Richmond, Victoria.  "Síntesis de análogos de esteroides sulfatados marinos con actividad citotóxica, antiviral y de inhibición de la enzima acetilcolinesterasa"  (2014-03-25)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
En este trabajo de tesis se describe la síntesis de diferentes análogos de esteroides sulfatados marinos con el objeto de evaluar su actividad biológica y establecer correlaciones estructura-actividad. Los esteroides sintetizados poseen grupos sulfato en C-2 y C-3 con diferentes configuraciones y funciones oxigenadas en C-6 y fueron obtenidos a partir de la sulfatación de sus análogos hidroxilados. La reacción de sulfatación fue optimizada luego de probar diferentes condiciones, entre ellas, la selección del agente sulfatante, la relación de equivalentes entre el esteroide y el agente sulfatante, el tiempo y la temperatura de reacción y el método de calentamiento. Todos los análogos sintéticos se obtuvieron a partir de un precursor común, la 5α-colest-2-en-6-ona, que se sintetizó mediante sucesivas reacciones de oxidación y reordenamientos a partir del colesterol. Se ensayó la actividad de inhibición de la enzima acetilcolinesterasa de los compuestos sulfatados y sus análogos hidroxilados y se observó que el compuesto 2β,3α-dihidroxi-5α- colestan-6-ona disulfato resultó ser el más activo de la serie. Por ello, este compuesto fue el elegido como modelo para el estudio de la cinética de la reacción de inhibición. En base a la cinética de la reacción, se realizó un estudio de docking molecular del compuesto y de su análogo desulfatado, el cual no inhibe a la enzima acetilcolinesterasa. Luego se realizaron estudios de dinámica molecular verificándose la estabilidad de los complejos enzimaesteroide obtenidos en el estudio de docking. En el caso del análogo inactivo, si bien se comprobó la estabilidad del complejo, se observó la apertura de un canal secundario en la superficie de la enzima que comunica con el sitio activo, lo que explicaría la razón por la que dicho esteroide no inhibe a la enzima. Debido a los antecedentes de citotoxicidad de los 6E-hidroximino esteroides, se sintetizaron cuatro oximas novedosas a partir de los correspondientes 6-cetoesteroides obtenidos previamente. Se estudió la citotoxicidad de las oximas sintéticas y de algunos esteroides polihidroxilados sulfatados relacionados -para evaluar la influencia de grupos hidroxilo, sulfato y carbonilo en C-6 en la actividad- frente a dos líneas celulares tumorales de cáncer de próstata humano, PC-3 (andrógeno independiente) y LNCaP (andrógeno dependiente). Los resultados indicaron que el compuesto 2β,3α,6β-trihidroxi-5α-colestano trisulfato fue el más activo frente a la línea celular LNCaP y la oxima 2β,3α-dihidroxi-6E-hidroximino- 5α-colestano, frente a PC-3. Por último, se estudió la actividad antiviral y virucida de los compuestos sulfatados y sus análogos desulfatados frente a los virus herpes simplex tipo 1 (HSV-1) y Junín (JV), responsable de la fiebre hemorrágica argentina. La oxima 2β,3α-dihidroxi-6E-hidroximino- 5α-colestano resultó ser el compuesto más activo frente al virus HSV-1, mientras que los compuestos 2β,3α-dihidroxi-5α-colestan-6-ona disulfato y 2β,3α,6β-trihidroxi-5α-colestano- 2,3-disulfato fueron los más activos frente al virus Junín. Ambos resultados ponen de manifiesto la importancia de los grupos sulfato para la actividad antiviral de estos esteroides.

Abstract:
In this work we describe the synthesis of analogs of marine sulfated steroids in order to evaluate their biological activities and establish structure-activity correlations. The synthesized steroids depict sulfate groups at C-2 and C-3 with different configurations and oxygenated groups at C-6, and they were obtained by sulfation of their hydroxylated analogs. The sulfation reaction was optimized after selecting the sulfating agent, the relative proportions between steroid and sulfating agent, the reaction time and the heating conditions. The synthetic analogs were prepared from 5α-cholest-2-en-6-one, which was synthesized from cholesterol by successive oxidation and rearrangement reactions. The sulfated and desulfated analogs were evaluated for their inhibition activity on the acetylcholinesterase enzyme. Compound 2β,3α-dihydroxy-5α-cholestan-6-one disulfate proved to be the more active. Therefore it was selected as a model compound to study the kinetic of the inhibition reaction. Based on the kinetic results, a molecular docking study of the compound and the inactive desulfated analog was performed, together with dynamic molecular studies that confirmed the stability of the enzyme-steroid complexes obtained in the docking study. Although the inactive analog complex was stable, we observed the opening of a secondary channel on the enzyme surface that communicates with the active site. This fact would explain why the desulfated steroid fails to inhibit the enzyme. Taking into account the cytotoxic activities of 6E-hydroximino steroids, we prepared four new oximes of the 6-ketosteroids previously synthesized. We evaluated the cytotoxicity of the synthetic oximes and some related sulfated polyhydroxylated steroids on two human prostate carcinoma cell lines, PC-3 (androgen independent) and LNCaP (androgen dependent) in order to determine the influence of hydroxyl, sulfate and carbonyl groups on C-6 on the activity. Compound 2β,3α,6β-trihydroxy-5α-cholestane trisulfate showed remarkable activity against LNCaP cell line while oxime 2β,3α-dihydroxy-6E-hydroxymino- 5α-cholestane was the most active against PC-3. We also studied the antiviral and virucidal activities of the sulfated compounds and their desulfated analogs against herpes simplex virus type 1 (HSV-1) and Junín virus (JV), responsible for the argentine hemorrhagic fever. The oxime 2β,3α-dihydroxy-6E-hydroxymino- 5α-cholestane disulfate was the most active compound against HSV-1, while compounds 2β,3α-dihydroxy-5α-cholestan-6-one disulfate and 2β,3α,6β-trihydroxy-5α- cholestane-2,3-disulfate were the most active against Junín virus. These results highlight the importance of the sulfate groups for the activity of these steroids.

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Registro:
Título : Síntesis de análogos de esteroides sulfatados marinos con actividad citotóxica, antiviral y de inhibición de la enzima acetilcolinesterasa     =    Synthesis of analogs of marine sulfated steroids with cytotoxic, antiviral and acetylcholinesterase enzyme inhibition activities
Autor : Richmond, Victoria
Director : Maier, Marta Silvia
Consejero : Maier, Marta Silvia
Jurados : Matulewicz, María Cristina  ; Spanevello, Rolando Angel  ; Moglioni, Albertina Gladys
Año : 2014-03-25
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Orgánica
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Orgánica
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5596_Richmond
Idioma : Español
Area Temática : 
Palabras claves : ESTEROIDES POLIHIDROXILADOS SULFATADOS; 6E-HIDROXIMINOESTEROIDES; ACTIVIDAD CITOTOXICA; ACTIVIDAD ANTIVIRAL; INHIBICION DE LA ACETILCOLINESTERASA; SULFATED POLYHYDROXYLATED STEROIDS; 6E-HYDROXYMINOSTEROIDS; CYTOTOXIC ACTIVITY; ANTIVIRAL ACTIVITY; ACETILCHOLINESTERASE INHIBITION
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