Derivados de 4,5-DIHIDRO-1H-PIRAZOL como inhibidores selectivos de nNOS: síntesis y relaciones estructura-actividad

Abstract

INTRODUCCIÓN La oxido nítrico sintasa (NOS) es la enzima que cataliza la biosíntesis de óxido nítrico (NO) a partir de L-arginina.1 Hasta el momento, se han descubierto cuatro isoformas:2 nNOS, iNOS, eNOS y mtNOS. El NO es un biomensajero relacionado con importantes funciones fisiológicas.3Sin embargo, se ha demostrado que una sobreproducción de NO por la nNOS está implicada en procesos neurodegenerativos.4 Este hecho justifica la necesidad terapéutica de encontrar inhibidores selectivos de la nNOS que permitan luchar contra enfermedades tales como Alzheimer, Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica y corea de Huntington. Nuestro grupo de investigación ha sintetizado y evaluado una serie de derivados kinurenínicos5 1 y kinurenamínicos6 2 como agentes neuroprotectores que resultaron desprovistos de actividad inhibitoria frente a la enzima kinurenina-3-hidroxilasa (KYN3OH), lo que demuestra que su actividad neuroprotectora se debe a la inhibición de la nNOS.OBJETIVO Basándonos en estos antecedentes, hemos sintetizado y realizado la evaluación biológica in vitro frente a las isoformas nNOS e iNOS de una serie de derivados de 4,5-dihidro-1H-pirazol con estructura general 3, con objeto de encontrar inhibidores selectivos de alguna de estas isoformas. METODOLOGÍA Tomando como referencia los derivados kinurenínicos y kinurenamínicos, hemos sintetizado los análogos rígidos con un resto de 4,5-dihidro-1H-pirazol. Además de la restricción conformacional, se han llevado a cabo otras modificaciones, como la introducción de distintos sustituyentes en el anillo aromático y la modificación del grupo acilo en el anillo de pirazolina. CONCLUSIÓN /DISCUSIÓN Todos los compuestos ensayados inhiben nNOS. La inhibición de iNOS es ínfima en la mayoría de los casos, por lo que se pueden considerar selectivos, y no hay inhibición de KYN3OH. Por consiguiente, el potencial neuroprotector de estos derivados se debe únicamente a la inhibición de nNOS.

INTRODUCTION Nitric Oxide Synthase (NOS) is the enzyme which catalyses the biosynthesis of Nitric Oxide (NO) from L-arginine1. Four NOS isoforms have been described:2 nNOS, iNOS, eNOS and mtNOS. NO is a biological messenger involved in several physiologic processes.3 However, an overproduction of NO by nNOS produces neurotoxicity which has been associated with various neurological disorders4. Therefore, it is necessary to found nNOS inhibitors to fight pathologies such as Alzheimer’s disease, Parkinson, amyotrophic lateral sclerosis and Huntington’s disease. In previous papers, our research group have described the synthesis of a series of kynurenine5 1 and kynurenamine6 2 derivatives as neuroprotective agents which are not active versus kynurenine-3- hydroxylase (KYN3OH). This fact demonstrates that their neuroprotective activity is only due to the nNOS inhibition.OBJECTIVE Basing on these precedents, we have developed and evaluated in vivo, versus nNOS and iNOS, a series of 4,5-dihydro-1H-pyrazole derivatives with general structure 3 in order to find new selective compounds. METHODOLOGY Taking kynurenine and kynurenamine derivatives as reference, we have synthesized rigid analogous with a ring of 4,5-dihydro-1H-pyrazole . Besides the conformacional restriction, other modifications have been carried out, as the introduction of different substituents in the aromatic ring and the modification of the acyl group in the pyrazoline ring . CONCLUSION /DISCUSION All compounds inhibit nNOS. In most of cases, the inhibition of iNOS is negligible. Thus, they can be considered selective. On the other hand, there is no KYN3OH inhibition. Consequently, the neuroprotective potential of these derivatives is due only to the inhibition of nNOS.