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Anabaseína

La anabasina (3,4,5,6-tetrahidro-2,3′-bipiridina) es una toxina alcaloide producida por los gusanos Nemertines y las hormigas Aphaenogaster . [1] Es estructuralmente similar a la nicotina y la anabasina . [2] De manera similar, se ha demostrado que actúa como agonista en la mayoría de los receptores nicotínicos de acetilcolina en el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico . [2]

Mecanismo de acción

La forma iminio de la anabaseína se une a la mayoría de los receptores nicotínicos de acetilcolina tanto en el sistema nervioso periférico como en el sistema nervioso central . Sin embargo, existe una mayor afinidad de unión por los receptores en el cerebro con una subunidad α7, así como por los receptores del músculo esquelético. [3] La unión provoca la despolarización de las neuronas e induce la liberación de dopamina y noradrenalina . [2]

Efectos biológicos

La anabaseína causa parálisis en crustáceos e insectos , pero no en vertebrados , presumiblemente al actuar como agonista de los receptores nicotínicos de acetilcolina neuromusculares periféricos. [2]

Estructura

La molécula de anabaseína consiste en un anillo de tetrahidropiridina no aromático conectado al tercer carbono de un anillo de 3- piridilos . Puede existir en tres formas a pH fisiológico: una estructura de cetona , imina o iminio . [2] Debido a la conjugación entre la imina y el anillo de 3-piridilos, la anabaseína existe como una molécula casi coplanar.

Estructuras de la anabaseína a pH fisiológico
Estructuras de la anabaseína a pH fisiológico

Síntesis

Spath y Mamoli sintetizaron por primera vez anabaseína en 1936. [4] Los investigadores hicieron reaccionar anhídrido benzoico con δ- valerolactama para producir N -benzoilpiperidona. Luego, la N -benzoilpiperidona se hace reaccionar con éster etílico de ácido nicotínico para producir α-nicotinoil- N -benzoil-2-piperidona. Luego, este producto se descarboxila , sufre un cierre de anillo y una hidrólisis de amida para formar anabaseína.

Síntesis de anabaseína
Síntesis de anabaseína

Desde entonces, Bloom, [5] Zoltewicz, [6] Smith, [7] y Villemin han desarrollado estrategias sintéticas adicionales . [8]

Derivados

Debido a la unión poco específica de la anabaseína a los receptores nicotínicos de acetilcolina, la molécula fue descartada en gran medida como una herramienta útil en la investigación o la medicina. Sin embargo, se han identificado derivados de la anabaseína con un perfil de unión α7 más selectivo. Uno de estos derivados ( GTS-21 , 3-(2,4-dimetoxibencilideno)-anabaseína) se ha estudiado como un fármaco candidato para los déficits cognitivos y de memoria, particularmente asociados con la esquizofrenia ; se ha estudiado en ensayos clínicos de fase II sin progresión a la fase III. [9] Además, la modificación del núcleo de piridina de la anabaseína condujo a la obtención de nuevos derivados dotados de selectividad funcional y de unión para el subtipo de receptor nicotínico de acetilcolina α3β4. [10]

Referencias

  1. ^ Wheeler, JW; Olubajo, O; Storm, CB; Duffield, RM (6 de marzo de 1981). "Anabaseína: alcaloide del veneno de las hormigas aphaenogaster". Science . 211 (4486): 1051–2. Bibcode :1981Sci...211.1051W. doi :10.1126/science.211.4486.1051. PMID  17744933.
  2. ^ abcde Kem, William; Soti, Ferenc; Wildeboer, Kristin; LeFrancois, Susan; MacDougall, Kelly; Wei, Dong-Qing; Chou, Kuo-Chen; Arias, Hugo R. (6 de abril de 2006). "La toxina nemertina Anabaseine y su derivado DMXBA (GTS-21): propiedades químicas y farmacológicas". Marine Drugs . 4 (3): 255–273. doi : 10.3390/md403255 . PMC 3663414 . 
  3. ^ Kem, WR; Mahnir, VM; Papke, RL; Lingle, CJ (diciembre de 1997). "La anabaseína es un potente agonista de los receptores nicotínicos sensibles a la alfa-bungarotoxina muscular y neuronal". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics . 283 (3): 979–92. PMID  9399967.
  4. ^ Padilla, editado por Dean F. Martin [y] George M. (1973). Farmacognosia marina; acción de las biotoxinas marinas a nivel celular (Primera edición). Nueva York: Academic Press. págs. 54-55. ISBN 978-0124745506. {{cite book}}: |first1=tiene nombre genérico ( ayuda )
  5. ^ Bloom, Linda. "Influencia del disolvente en el equilibrio de hidrólisis de la cadena anular de la anabaseína y la síntesis de análogos de la anabaseína y la nicotina". Universidad de Florida . Consultado el 5 de mayo de 2015 .
  6. ^ Zoltewicz, John A.; Cruskie, Michael P. (agosto de 1995). "Una síntesis superior de anabaseína colinérgica". Preparaciones y procedimientos orgánicos internacionales . 27 (4): 510–513. doi :10.1080/00304949509458490.
  7. ^ Smith, Aaron. "Síntesis y radiomarcaje de derivados de bencilideno anabaseína con trifluoroborato de potasio". Universidad de Tennessee - Knoxville. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  8. ^ Villemin, Didier; Hachemi, Messaoud (2001). "Fluoruro de cesio sobre óxido de calcio como catalizador fuertemente básico. Síntesis de flavonas y alcaloides del tabaco". Reaction Kinetics and Catalysis Letters . 72 (1): 3–10. doi :10.1023/A:1010597826749. S2CID  92416597.
  9. ^ Celanire, Sylvain; Poli, Sonia (13 de octubre de 2014). Terapéutica de moléculas pequeñas para la esquizofrenia. Springer. pág. 248. ISBN 9783319115023. Recuperado el 20 de abril de 2015 .
  10. ^ Matera, Carlo; Quadri, Marta; Sciaccaluga, Miriam; Pomè, Diego Yuri; Fasoli, Francesca; De Amici, Marco; Fucile, Sergio; Gotti, Cecilia; Dallanoce, Clelia (2016-01-27). "La modificación del núcleo de piridina de anabaseína permite lograr selectividad funcional y de unión para el subtipo de receptor nicotínico de acetilcolina α3β4". Revista Europea de Química Medicinal . 108 : 392–405. doi :10.1016/j.ejmech.2015.11.045. hdl : 2434/352478 . PMID  26706350.