Estudio de compuestos vinílicos y su potencial acción antineoplásica

Abstract

RESUMEN: Se sintetizaron compuestos vinílicos; arilmaleamidas y arilmaleimidas, que presentan en su estructura carbonos a,b-insaturados, ya que, en estudios previos, se observó la reacción selectiva con tioles presentes en el glutatión por reacciones de adición 1,4 tipo Michael. En este trabajo se evaluaron 8 compuestos de una serie de arilmaleamidas (2a, 4a, 5a, 6a) y arilmaleimidas (2b, 4b, 5b, 6b) en líneas celulares de cáncer (gástrico y colon) y líneas celular sin tranformar (fibroblastos), obteniendo como resultado que el compuesto 6b; arilmaleimida derivada de Feniletilamina, disminuye la viabilidad celular aproximadamente en un 50 % (IC50= 15.7 ± 2.2 μM) para las células de cáncer gástrico (AGS), IC50=2.3 ± 0.2 μM cáncer de colon (COLO205) y IC50= 8.8 ± 0.1 μM para los fibroblastos sin transformar (HEFs). Se ensayaron como posibles inhibidores de ureasa Jack bean resultando que todos los compuestos tuvieron inhibición del 40% a una concentración de 0.5 μM siendo el compuesto 2a sobresaliente ya que, mostró tener inhibición contra ureasa de Jack bean de tipo acompetitiva (Ki= 10 nM). Los estudios de Docking fueron llevados a cabo en ambas enzimas ureasa de Jack bean (JBU) y ureasa de Helicobacter pylori (HPU), observando que guardan similitud en el sitio acitvo y catalitico, ya que se encontraron interacciones con los residuos del sitio catalítico y sitio activo; siendo 2a (ΔG= -10.32 kcal/mol, 81.57%), 6a (ΔG= -11.6 kcal/mol, 94.33%), 6b (ΔG= -5.33 kcal/mol, 82.96%), las moléculas que tienen mejor interacción con estos sitios para JBU, mientras que las moléculas 6a (ΔG= -5.27 kcal/mol, 93.18%) y 6b (ΔG= -5.6 kcal/mol, 90.68%) resultaron tener interacción con estos sitios para HPU. Los estudios de Docking se llevaron a cabo en las enzimas que se encuentran involucradas en la sobrevivencia de la célula cancerosa tales como; lactato deshidrogenasa (LDH) y glutatión reductasa (GR), observando que la moléculas para LDH; 3a (ΔG= -6.68 kcal/mol, 79.59%) y 3b (ΔG= -5.95 kcal/mol, 81.31%) tienen interacción con los residuos involucrados en el sitio activo, así como, para GR las moléculas 6a (ΔG= - 6.22 kcal/mol, 92.78%) y 2b (ΔG= -6.82 kcal/mol, 90.72%). El análisis in silico reveló que las interacciones observables en estos modelos, fueron las reportadas en la literatura, lo cual documenta ampliamente este trabajo, sin embargo, en la evaluación en las líneas celulares ninguno presentó citotoxicidad tanto en líneas transformadas como las no transformadas, excepto, la arilmaleimida derivada de la Feniletilamina (FEA) a concentraciones de 16 μM. Todos los compuestos analizados para la actividad inhibitoria sobre ureasa de Jack bean, presentaron más del 40% de inhibición a una concentración de 0.5 μM sobresaliendo el compuesto 2a y con más afinidad que el compuesto de referencia (Tiourea). El análisis sobre las tres líneas celulares probadas, los derivados de salicilatos no tuvieron efecto, sin embargo el compuesto 6a, tuvo efecto en las tres líneas celulares, sin embargo en los experimentos realizados sobre la evaluación de tipo de muerte celular no se pudo determinar debido a que los resultados observados no son concluyentes. ABSTRACT: Vinyl compounds were synthesized, arylmaleamides and arylmaleimides, which have a, bunsaturated carbons in their structure, since in previous studies, the selective reaction with thiols present in glutathione was observed by Michael-type 1,4 addition reactions. In this work, a series of arylmaleamides and arylmaleimides were evaluated in gastric cancer cell lines, colon cancer and untransformed fibroblasts, obtaining as a result that compound 6b; arylmaleimide, decreases cell viability by approximately 50% (IC50 = 15.7 ± 3.5 μM) for gastric cancer cells (AGS), IC50 = 2.3 ± 0.2 μM colon cancer (COLO205) and IC50 = 8.8 ± 1.4 μ M for untransformed fibroblasts (HEFs). They were tested as possible Jack bean urease inhibitors, resulting in all compounds having 40% inhibition at concentration of 0.5 μM being the compound 2a outstanding as it showed to have inhibition against Jack bean urease of an acompetitive type (Ki=10 nM). The Docking studies were carried out on both Jack Bean urease (JBU) and Helicobacter pylori urease (HPU), observing that it has similarity in the active and catalytic site, and that you have interactions with the catalytic site and active site ; being 2a (ΔG = -10.3 kcal/mol, 81.5%), 6a (ΔG = -11.6 kcal/mol, 94.33%), 6b (ΔG = -5.3 kcal/mol, 82.96%), these sites for JBU, while molecules 6a (ΔG = -5.2 kcal/mol, 93.18%) and 6b (ΔG = -5.6 kcal/mol, 90.6%) were found to have a relationship with these sites for HPU. The coupling studies were carried out on the enzymes that are involved in the survival of the cancer cell such as; lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione reductase (GR), noting that the molecules for LDH; 3a (ΔG = -6.6 kcal/mol, 79.5%) and 3b (ΔG = -5.9 kcal/mol, 81.31%) have a relation with the residues of the active site, as well as, for GR the properties 6a (ΔG = -6.2 kcal/mol, 92.7%) and 2b (ΔG = -6.8 kcal/mol, 90.7%). The in silico analysis revealed that the observable interactions in these models were those reported in the literature, which largely documents this work, however, in the evaluation in the cell lines none presented cytotoxicity in both transformed and untransformed lines, except, arylmaleimide derived from Phenylethylamine (FEA) at concentrations of 16 μM. All the compounds analyzed for the inhibitory activity on Jack bean urease showed more than 40% inhibition at a concentration of 0.5 μM, exceeding compound 2a and with more affinity than the reference compound (Thiourea). The analysis on the three tested cell lines, the salicylate derivatives had no effect, however the compound 6a, had effect on the three cell lines, however in the experiments performed on the evaluation of cell death type could not be determined to which the observed results are not conclusive.