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Feniltropano

Troparil : un análogo estructural de la cocaína con enlace -COO- omitido; un compuesto original de muchos ligandos MAT (aquí en una conformación desfavorable del O-Me. El metilo tiene que estar en el otro O y trans ). [1]

Los feniltropanos (PT) se desarrollaron originalmente para reducir la adicción y la dependencia de la cocaína . [2] [3] En general, estos compuestos actúan como inhibidores de los transportadores de recaptación de monoaminas del plasmalema . Esta investigación se ha extendido más allá de las últimas dos décadas y ha cobrado impulso en los últimos tiempos, creando numerosos feniltropanos a medida que la investigación sobre análogos de la cocaína genera interés para tratar la adicción.

Usos

Adicción

Los compuestos de feniltropano fueron descubiertos inicialmente por R. Clarke et al. durante una investigación para intentar disociar las propiedades estimulantes de la cocaína de su riesgo de abuso y dependencia. [4] [5] Los primeros feniltropanos simples que se fabricaron (WIN 35065-2 y WIN 34,428) demostraron ser activos en ensayos de comportamiento solo para los isómeros ββ. La actividad de los isómeros αβ correspondientes fue decepcionante.

Más tarde se demostró que WIN 35065-2 y WIN 34,428 son principalmente inhibidores selectivos de la recaptación de dopamina con algunas acciones residuales en el transportador de noradrenalina (NET) y el transportador de serotonina (SERT). El neurotransmisor dopamina es un candidato clave para explicar las acciones de refuerzo de las drogas. [6] [7] No está claro en qué medida NET está involucrado en las acciones de refuerzo de la cocaína (un SNDRI ). [8] Los estudios en animales muestran evidencia de que inhibir el SERT podría reducir el consumo de cocaína. [9]

Estudios en animales sobre monos y ratas han intentado evaluar la propensión de autoadministración de análogos de feniltropano junto con la cocaína. Con frecuencia, los análogos se administran antes del inicio de una sesión para ver si pueden suprimir la respuesta de palanca de la cocaína. La mayoría de los análogos se comportan de maneras que podrían considerarse típicas de un DRI. En particular, tienden a estimular la actividad locomotora y causar reducciones no selectivas en la ingesta de cocaína en relación con la comida. [10] En la dosis que puede reducir la ingesta de cocaína, la mayoría de los análogos requieren una alta ocupación de DAT. [11] Esto significaría que los agonistas tendrían que ser conductualmente activos en la dosis que puede producir reducciones en el ansia de cocaína. La mayoría de los análogos sustituirán fácilmente a la cocaína, aunque la mayoría no provoca tantas respuestas de palanca por sesión debido a factores farmacocinéticos. [12] Dado que estos agonistas funcionan como reforzadores, existe una preocupación obvia en torno a su propensión al abuso.

Sin embargo, un agonista de acción prolongada y de inicio lento parece un enfoque razonable. Los feniltropanos se utilizan ampliamente en estudios animales sobre adicción a las drogas , ya que comparten las propiedades estimulantes y los efectos de refuerzo de la cocaína, pero con mayor potencia y menor unión no específica, lo que evita la cardiotoxicidad asociada a la cocaína. [13]

El RTI-336 es un ejemplo interesante de un feniltropano que se está explorando en el contexto de un tratamiento para la adicción a la cocaína. [14] El RTI-336 es un DRI y, por lo tanto, se dirige específicamente al DAT, que es responsable de las propiedades adictivas de la cocaína. Aunque puede haber un papel para la inhibición de NET y las acciones acetilcolinérgicas, claramente es DA el que es el neurotransmisor crítico. La dopamina es un precursor biológico de la noradrenalina. La DA se fabrica a partir de tirosina , que es un aminoácido no esencial dado que puede fabricarse a partir de fenilalanina .

La metanfetamina, que es la que más se ha demostrado que crea hábito, es más serotoninérgica que la anfetamina, que tiene un efecto menos reforzante. La mayoría de las investigaciones modernas sugieren que la 5-HT está correlacionada negativamente con el potencial de los psicoestimulantes para generar adicción, pero esto no quiere decir que las propiedades de los SRI no puedan considerarse beneficiosas. De hecho, Rothman demostró lo anterior para los agentes liberadores bajo el programa PAL-287 de moléculas relacionadas. Lo que fue un tanto interesante es que, aunque la razón de la falta de refuerzo del RTI-112 ya está bien establecida, el RTI-111, estrechamente relacionado , pudo comportarse de maneras que podrían ser típicas para un SNDRI no selectivo, como la cocaína. El papel del NET no es completamente perjudicial. En un artículo reciente de Rothman sobre los sustratos transportadores, establece que para los liberadores que son similares a las anfetaminas, el estímulo de discriminación está dictado con mayor precisión por la liberación de NE que por la liberación de DA. Este argumento no mitiga un caso en contra de la importancia de la DA, pero sugiere que la catecolamina en general es importante. La proporción exacta es 50:50 en el caso del metilfenidato.

Sin embargo, la desipramina y la atomoxetina no son autoadministrables de forma fiable, mientras que la mayoría de los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) sí lo son. Los ISRS tampoco son autoadministrables. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta que es poco probable que estos neurotransmisores estén involucrados en las propiedades adictivas de la cocaína y los estimulantes relacionados. Sin embargo, siguen siendo activos desde el punto de vista conductual y contribuirán a los efectos que estas drogas provocan en sus usuarios.

Vale la pena tener en cuenta la promiscuidad entre los transportadores. Los transportadores de monoamina pueden transportar neurotransmisores distintos de su neurotransmisor "nativo". [15] Por ejemplo, en la corteza prefrontal , donde los DAT son más bajos, la DA es transportada principalmente por el NET. Por lo tanto, los NRI selectivos como la atomoxetina pueden aumentar la concentración de DA supracelular (sináptica) en esta región del cerebro a través del bloqueo del NET. [16]

Es conveniente eliminar la afinidad por SERT y NET en el contexto de que estos objetivos moleculares son menos relevantes para los objetivos del programa de tratamiento, que es reducir el consumo de cocaína. Se puede ver claramente que RTI-336 tiene menos sitios metabólicamente lábiles que la cocaína y, por lo tanto, tiene una duración más larga.

Ligandos de unión

Estos compuestos se utilizan principalmente en la investigación científica, ya que su alta afinidad de unión con los transportadores de monoamina y la amplia gama de compuestos de feniltropano radiomarcados disponibles con diferentes especificidades de unión los hacen muy útiles para mapear la distribución de los diversos transportadores de monoamina en el cerebro.

Otros usos

Algunos derivados del feniltropano también se han investigado para uso médico en el tratamiento de enfermedades como la enfermedad de Parkinson [17] y la enfermedad de Alzheimer , la depresión , y sus fuertes efectos supresores del apetito los convierten en candidatos prometedores para facilitar la pérdida de peso en el tratamiento de la obesidad .

Relaciones estructura-actividad

Selectividad del transportador

Se conocen compuestos con una selectividad pronunciada para cada MAT: dopamina , [14] noradrenalina [18] y el transportador de serotonina . [19]

Los " SNDRI " basados ​​en feniltropano son otra posibilidad. [2] [3]

Estudio de isómeros

Todas las tablas y gráficos que se muestran a continuación son de un artículo publicado por FIC, et al. 2004. [20] En resumen, se pueden hacer las siguientes observaciones: Troparil, WIN35428 y RTI-32 son insuficientemente potentes. Esta observación se basa principalmente en el hecho de que a 100 mg/kg tanto troparil como WIN35428 producen convulsiones. Los isómeros twist-boat son insuficientemente potentes en todos los casos. Los isómeros trans (alfa, beta) son demasiado débiles y podrían ser peligrosos y causar la muerte. RTI-55, aunque muy potente, todavía causa la muerte a una dosis de 100 mg/kg. Se recomienda considerar RTI-229 . RTI-31 es el isómero más potente para el DAT y fue "seguro" (en una escala relativa) incluso en caso de sobredosis a 100 mg/kg. El RTI-51 también parece un compuesto "bueno", aunque su síntesis es ligeramente más difícil que la del RTI-31. El RTI-51 es menos selectivo para el DAT que el RTI-31 y también tiene una afinidad apreciable por el SERT.

Afinidades de unión de MAT

LMA, DD y GB

Véase también: [21] [22]

Compuestos relacionados

Los compuestos estrechamente relacionados tienen un fragmento de arilo variado, como el naftilo , o un fragmento de tropano variado como con heteroátomo intercambiado , trop-2-enos, quinuclidinas , piperidinas .

Referencias

  1. ^ "El metilo tiene que estar en el otro O, y trans " no coloca al grupo metilo en otro lugar de la molécula: el grupo éster está orientado más hacia afuera, lo que genera una menor congestión alrededor del grupo metilo. Un segundo beneficio de esta orientación es que libera el átomo de nitrógeno para formar enlaces de hidrógeno o incluso aceptar un protón para formar un ion con carga positiva más soluble.
  2. ^ ab Carroll, F. (2003). "Premio de la División de Química Medicinal 2002: transportadores de monoamina y receptores opioides. Objetivos para la terapia de la adicción". Revista de Química Medicinal . 46 (10): 1775–1794. doi :10.1021/jm030092d. PMID  12723940.
  3. ^ ab Runyon, SP; Carroll, FI (2006). "Ligandos transportadores de dopamina: desarrollos recientes y potencial terapéutico". Temas actuales en química médica . 6 (17): 1825–1843. doi :10.2174/156802606778249775. ISSN  1568-0266. PMID  17017960.
  4. ^ Patente estadounidense 3813404, CLARKE R & DAUM S., "TROPANE-2-CARBOXYLATES AND DERIVATIVES", publicada el 28 de mayo de 1974 
  5. ^ Clarke, RL; Daum, SJ; Gambino, AJ; Aceto, MD; Pearl, J.; Levitt, M.; Cumiskey, WR; Bogado, EF (1973). "Compuestos que afectan al sistema nervioso central. 4. 3 Ésteres beta-feniltropano-2-carboxílicos y análogos". Journal of Medicinal Chemistry . 16 (11): 1260–1267. doi :10.1021/jm00269a600. PMID  4747968.
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