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Emetina

La emetina es un fármaco que se utiliza como antiprotozoario y para inducir el vómito . Se produce a partir de la raíz de ipecacuana . Recibe su nombre de sus propiedades eméticas . [1]

Preparativos tempranos

El mecanismo de acción de la emetina fue estudiado por François Magendie durante el siglo XIX. [ cita requerida ]

El uso temprano de la emetina se realizó en forma de administración oral del extracto de raíz de ipecacuana , o ipecacuanha. Originalmente se pensó que este extracto contenía solo un alcaloide , la emetina, pero se descubrió que contenía varios, entre ellos cefalina , psicotrina y otros. Aunque se informó que esta terapia tuvo éxito, el extracto provocó vómitos en muchos pacientes, lo que redujo su utilidad. En algunos casos, se administró con opioides para reducir las náuseas . Otros enfoques para reducir las náuseas implicaban tabletas recubiertas, lo que permitía que el fármaco se liberara después de la digestión en el estómago. [2]

Uso como antiamebiano

La identificación de la emetina como un agente más potente mejoró el tratamiento de la amebiasis . Si bien el uso de emetina todavía causaba náuseas, era más eficaz que el extracto crudo de raíz de ipecacuana. Además, la emetina podía administrarse por vía hipodérmica, lo que aún producía náuseas, pero no en el grado que se experimentaba con la administración oral . [ cita requerida ]

Aunque es un potente antiprotozoario, el fármaco también puede interferir con las contracciones musculares, provocando insuficiencia cardíaca en algunos casos. [ cita requerida ] Debido a esto, en algunos usos se requiere su administración en un hospital para poder abordar los eventos adversos.

Dehidroemetina

La deshidroemetina es un agente antiprotozoario producido sintéticamente similar a la emetina en sus propiedades antiamebianas y estructura (se diferencian sólo en un doble enlace junto al grupo etilo ), pero produce menos efectos secundarios.

Cefalina

La cefalina es un análogo desmetilado de la emetina que también se encuentra en la raíz de ipecacuana.

Uso en el bloqueo de la síntesis de proteínas.

El dihidroclorohidrato de emetina se utiliza en el laboratorio para bloquear la síntesis de proteínas en células eucariotas . Lo hace uniéndose a la subunidad 40S del ribosoma. [3] Por lo tanto, puede usarse en el estudio de la degradación de proteínas en células. Los mutantes resistentes a la emetina están alterados en la subunidad ribosómica 40S (proteína S14), [4] [5] y presentan resistencia cruzada a la criptopleurina, tilocrebrina, cefalina y tubulosina, pero no a otros inhibidores de la síntesis de proteínas. [6] Se ha demostrado que los compuestos a los que estos mutantes presentan resistencia cruzada comparten determinantes estructurales comunes con la emetina que son responsables de sus actividades biológicas. [7]

Biosíntesis

Propuesta de biosíntesis de emetina

La biosíntesis de cefalina y emetina proviene de dos vías de biosíntesis principales: la biosíntesis de dopamina a partir de L-tirosina y la biosíntesis de secologanina a partir de difosfato de geranilo . La biosíntesis comienza a partir de la reacción entre la dopamina y la secologanina formando N-desacetilisoipecósido (forma S) y N-desacetilipecósido (forma R). La forma S luego pasa por una reacción de tipo Pictet-Spengler seguida de una serie de O-metilaciones y la eliminación de glucosa, con O-metiltransferasas y una glicosidasa, para formar proemetina. Luego, la proemetina reacciona con otra molécula de dopamina para formar 7'-O-desmetilcefalina. Luego, los productos finales se producen con una 7'-O-metilación para formar cefalina y una 6'-O-metilación sucesivamente para formar emetina. [8] [9]

Efectos secundarios

El uso excesivo o abundante de emetina puede conllevar el riesgo de desarrollar miopatía proximal y/o miocardiopatía . [10]

Investigación

Un estudio de 2018 [11] en la Universidad de Princeton y la Universidad Thomas Jefferson ha demostrado que la emetina bloquea la diseminación del virus de la rabia dentro de las células nerviosas, pero el mecanismo exacto aún está bajo investigación. La emetina no tuvo efecto sobre el transporte de endosomas desprovistos del virus de la rabia (la rabia reside en los endosomas nerviosos). Pero los endosomas que transportaban el virus estaban completamente inmovilizados o solo podían moverse distancias cortas a velocidades más lentas de lo normal. [12]

En 2016, un estudio [13] encontró que dosis bajas de emetina inhibían la replicación del citomegalovirus y eran sinérgicas con el ganciclovir .

Referencias

  1. ^ "NCATS Inxight: Drogas". drugs.ncats.io . Consultado el 22 de enero de 2020 .
  2. ^ Cushny AR (1918). Un libro de texto de farmacología y terapéutica, o la acción de los fármacos en la salud y la enfermedad. Lea y Febiger, Nueva York. págs. 438–442. emetina.
  3. ^ Jiménez A, Carrasco L, Vázquez D (octubre de 1977). "Translocación enzimática y no enzimática por polisomas de levadura. Sitio de acción de varios inhibidores". Bioquímica . 16 (21): 4727–30. doi :10.1021/bi00640a030. PMID  334249.
  4. ^ Gupta RS, Siminovitch L (enero de 1977). "La base molecular de la resistencia a la emetina en células de ovario de hámster chino: alteración en la subunidad ribosomal 40S". Cell . 10 (1): 61–6. doi :10.1016/0092-8674(77)90140-4. PMID  837444. S2CID  38874641.
  5. ^ Rhoads DD, Roufa DJ (julio de 1985). "Resistencia a la emetina de las células de hámster chino: estructuras de los ARNm de la proteína ribosomal S14 de tipo salvaje y mutante". Biología molecular y celular . 5 (7): 1655–9. doi :10.1128/mcb.5.7.1655. PMC 367284 . PMID  3839563. 
  6. ^ Gupta RS, Siminovitch L (julio de 1977). "Mutantes de células CHO resistentes a los inhibidores de la síntesis de proteínas, criptopleurina y tilocrebrina: evidencia genética y bioquímica de un sitio de acción común de la emetina, la criptopleurina, la tilocrebina y la tubulosina". Bioquímica . 16 (14): 3209–14. doi :10.1021/bi00633a026. PMID  560858.
  7. ^ Gupta RS, Krepinsky JJ, Siminovitch L (julio de 1980). "Determinantes estructurales responsables de la actividad biológica de (-)-emetina, (-)-criptopleurina y (-)-tilocrebrina: relación estructura-actividad entre compuestos relacionados". Farmacología molecular . 18 (1): 136–43. PMID  7412757.
  8. ^ Cheong BE, Takemura T, Yoshimatsu K, Sato F (2011). "Clonación molecular de una O-metiltransferasa de raíces adventicias de Carapichea ipecacuanha" (PDF) . Biociencia, biotecnología y bioquímica . 75 (1): 107–13. doi : 10.1271/bbb.100605 . PMID  21228475.
  9. ^ Nomura T, Kutchan TM (marzo de 2010). "Tres nuevas O-metiltransferasas son suficientes para todas las reacciones de O-metilación de la biosíntesis de alcaloides de ipecacuana en el cultivo de raíces de Psychotria ipecacuanha". The Journal of Biological Chemistry . 285 (10): 7722–38. doi : 10.1074/jbc.M109.086157 . PMC 2844217 . PMID  20061395. 
  10. ^ "NCATS Inxight: Drogas". drugs.ncats.io . Consultado el 22 de enero de 2020 .
  11. ^ MacGibeny MA, Koyuncu OO, Wirblich C, Schnell MJ, Enquist LW (julio de 2018). "El transporte axonal retrógrado del virus de la rabia no se ve afectado por el tratamiento con interferón, pero la emetina lo bloquea localmente en los axones". PLOS Pathogens . 14 (7): e1007188. doi : 10.1371/journal.ppat.1007188 . PMC 6070286 . PMID  30028873. 
  12. ^ "Cómo el virus de la rabia se desplaza a través de las células nerviosas y cómo detenerlo".
  13. ^ Mukhopadhyay R, Roy S, Venkatadri R, Su YP, Ye W, Barnaeva E, et al. (junio de 2016). "Eficacia y mecanismo de acción de la emetina en dosis bajas contra el citomegalovirus humano". PLOS Pathogens . 12 (6): e1005717. doi : 10.1371/journal.ppat.1005717 . PMC 4919066 . PMID  27336364.