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Cistamina

La cistamina ( 2,2'-ditiobisetanamina ) es un disulfuro orgánico . Se forma cuando la cistina se calienta, como resultado de la descarboxilación . La cistamina es un líquido inestable y generalmente se maneja como sal de dihidrocloruro, C4H12N2S2 · 2HCl , que es estable a 203-214 ° C , punto en el que se descompone. La cistamina es tóxica si se ingiere [ cita requerida ] o se inhala y es potencialmente dañina por contacto.

Estructura y síntesis

La cistamina es un disulfuro orgánico que se forma cuando la cistina se calienta como resultado de la descarboxilación. A menudo se utiliza como reactivo de sulfhidrilo, inhibidor de enzimas y agente protector de la radiación. [2] Los tioles se pueden sintetizar en disulfuros como la cistamina a través de la oxidación química con varios agentes oxidantes (oxígeno molecular, ion metálico, óxido metálico, DMSO, óxido nítrico, halógeno y perborato de sodio), a través de la oxidación electroquímica y a través de sistemas de resina de intercambio de borohidruro (BER)-sales de metales de transición (como BER-CuSo4). [3]

Usos

El dihidrocloruro de cistamina es un reactivo útil para derivatizar varios monolitos poliméricos para cromatografía líquida de interacción hidrofílica, como agente de reticulación en el desarrollo de hidrogeles poliméricos y como grupo funcional en nanopartículas desarrolladas para la administración de ARNi y ADN.

También se ha estudiado como un posible agente radioprotector . [4] [5] La cistamina también se ha estudiado como un posible compuesto medicinal en el caso de la enfermedad de Huntington , [2] la enfermedad de Alzheimer , [6] el daño hepático por tetracloruro de carbono , [7] y la inhibición de la drepanocitosis de los eritrocitos . [8]

Interacciones

Se ha demostrado que la cistamina se une de forma reversible al ADN purificado in vitro y confiere un efecto protector contra la radiación al ADN tratado. [9] Sin embargo, los experimentos de cultivo celular in vitro en células de mamíferos tratadas con cistamina no lograron mostrar un efecto protector contra la radiación, mientras que el tratamiento con cisteamina sí lo hizo. [10]

Además, la cistamina también es capaz de unirse a las nucleoproteínas . Los ácidos nucleicos que se forman a partir de la unión al ADN son más estables que los ácidos nucleicos no unidos. La unión de la cistamina a las nucleoproteínas hace que éstas precipiten. Los disulfuros que se unen al ADN y precipitan las nucleoproteínas tienen una interacción análoga a la de la cadaverina y la espermidina con el ADN. La afinidad de la cistamina con el ADN desempeña un papel en la toxicidad y las propiedades radioprotectoras de la cistamina. [ cita requerida ] [11]

También se ha demostrado que la cistamina interactúa con la producción de conjuntos de microtúbulos en el tejido cerebral bovino. La interacción de la cistamina interfiere con la formación de microtúbulos, actuando así como un antimicrotúbulo en concentraciones bajas. En concentraciones altas, la cistamina induce una polimerización anormal de la tubulina . Cinco moléculas de cistamina pueden unirse covalentemente a la tubulina, lo que provocará la agregación mediada de tubulinas. [12]

Toxicidad

Se han descrito múltiples factores de potencial toxicidad de la cistamina relacionados con la hepatotoxicidad, [13] la actividad anticoagulante [14] y la sensibilización cutánea. [15] Se han descrito valores de LD50/48H después de la administración intravenosa para ratas (97 mg/kg de peso corporal) y ratones (155,93 mg/kg de peso corporal). [4]

La cistamina inhibe el factor de coagulación XIa y la trombina, por lo que presenta un comportamiento anticoagulante. Además, la cistamina puede causar daño hepático al elevar los niveles de Ca 2+ citosólico y, posteriormente, activar un sistema proteolítico citosólico. La sensibilización cutánea es un efecto previsto de la cistamina, que es un tiol.

Metabolismo

La cistamina en el cuerpo se reduce a cisteamina y disulfuro mixto RS-cisteamina mediante intercambio de tiol-disulfuro. Esto se realiza mediante el consumo de glutatión intracelular. Luego, la cisteamina se oxida a hipotaurina, lo que se realiza mediante la enzima dioxigenasa. La hipotaurina así formada finalmente se oxida a taurina mediante la hipotaurina deshidrogenasa y la reducción de NAD+. La taurina se excreta fuera del cuerpo o se utiliza en el cuerpo. [3]

Referencias

  1. ^ Índice Merck , 12.ª edición, 2846 .
  2. ^ ab "Cistamina – ESPERANZAS". web.stanford.edu . Consultado el 17 de marzo de 2017 .
  3. ^ ab Sharma, Rashmi (1995). "La captación y el metabolismo de cistamina y taurina por pulmones aislados perfundidos de ratas y conejos". Revista internacional de bioquímica y biología celular . 27 (7): 655–664. doi :10.1016/1357-2725(95)00038-Q. PMID  7648421.
  4. ^ ab Kuna, Pavel (2004). "Toxicidad aguda y efectos radioprotectores de la amifostina (WR-2721) o la cistamina en ratas irradiadas con neutrones de fisión de cuerpo entero" (PDF) . Journal of Applied Biomedicine . 2 : 43–49. doi : 10.32725/jab.2004.005 .
  5. ^ Elks, J.; Ganellin, CR (1990). Diccionario de fármacos . doi :10.1007/978-1-4757-2085-3. ISBN 978-1-4757-2087-7.
  6. ^ Minarini, A.; Milelli, A.; Tumiatti, V.; Rosini, M.; Simoni, E.; Bolognesi, ML; Andrisano, V.; Bartolini, M.; Motori, E. (1 de febrero de 2012). "Dímero de cistamina-tacrina: un nuevo ligando dirigido a múltiples objetivos como posible agente terapéutico para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer". Neurofarmacología . Trastorno de estrés postraumático. 62 (2): 997–1003. doi :10.1016/j.neuropharm.2011.10.007. PMID  22032870. S2CID  27734077.
  7. ^ de Toranzo, EGD; Marzi, A.; Castro, JA (1981). "Efectos de la cisteína y la cistamina en la disminución inducida por tetracloruro de carbono en el contenido de ácido araquidónico de los fosfolípidos microsomales del hígado de rata". Toxicología . 19 (1): 77–82. doi :10.1016/0300-483x(81)90067-6. PMID  7222059.
  8. ^ Hassan, W. (1976). "Inhibición de la drepanocitosis por cistamina, un reactivo tiol". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 9 (73): 3288–3292. doi :10.1073/pnas.73.9.3288. PMC 431012 . PMID  135260. 
  9. ^ Corry, PM; Cole, A. (1968). "Escisión de doble cadena inducida por radiación del ADN de cromosomas en metafase de mamíferos". Radiation Research . 36 (3): 528–543. doi :10.2307/3572586. PMID  17387884.
  10. ^ Sawada, S.; Okada, S. (1970). "Cisteamina, cistamina y roturas de cadena sencilla de ADN en células de mamíferos cultivadas". Radiation Research . 44 (1): 116–132. doi :10.2307/3573177. PMID  5528819.
  11. ^ Petrov, Alexander I.; Dergachev, Ilya D.; Golovnev, Nicolay N. (3 de marzo de 2016). "Modelo de coordinación, constante de estabilidad y estudio cinético de cistamina y l-cistina con [PdCl4]2− en soluciones acuosas de clorhídrico". Journal of Coordination Chemistry . 69 (5): 748–762. doi :10.1080/00958972.2016.1139095. S2CID  101591456.
  12. ^ Banerjee, Asok (1987). "La interacción de la cistamina con la tubulina cerebral bovina". Revista Europea de Bioquímica . 165 (2): 443–448. doi : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb11458.x . PMID  3595597.
  13. ^ Nicotera, Pierluigi (1996). "La cistamina induce toxicidad en los hepatocitos a través de la elevación del Ca2+ citosólico y la estimulación del sistema proteolítico no lisosomal" (PDF) . Journal of Biological Chemistry . 261 (31): 14628–14635. doi : 10.1016/S0021-9258(18)66917-0 .
  14. ^ Alemán, Maria M.; Holle, Lori A.; Stember, Katherine G.; Devette, Christa I.; Monroe, Dougald M.; Wolberg, Alisa S. (27 de abril de 2015). "Las preparaciones de cistamina exhiben actividad anticoagulante". PLOS ONE . ​​10 (4): e0124448. Bibcode :2015PLoSO..1024448A. doi : 10.1371/journal.pone.0124448 . ISSN  1932-6203. PMC 4411037 . PMID  25915545. 
  15. ^ Langton, Kate; Patlewicz, Grace Y.; Long, Anthony; Marchant, Carol A.; Basketter, David A. (1 de diciembre de 2006). "Relaciones estructura-actividad para la sensibilización cutánea: mejoras recientes en Derek para Windows". Dermatitis de contacto . 55 (6): 342–347. doi :10.1111/j.1600-0536.2006.00969.x. PMID  17101009. S2CID  23728470.