INHIBIDORES DE LA ACTIVIDAD COLINESTERASA COMO TERAPIA SINTOMÁTICA PARA LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER

La enfermedad de Alzheimer es una de las principales causas de demencia en la actualidad. Este trastorno neurodegenerativo produce la disminución progresiva de la capacidad cognitiva y la memoria. Entre los procesos bioquímicos que caracterizan esta enfermedad se incluyen la formación de placas β-amiloides, el desarrollo de nudos neurofibrilares, y la pérdida de neuronas colinérgicas en la corteza cerebral. De hecho, la mayoría de los medicamentos disponibles para enfrentar esta enfermedad están dirigidos a las afectaciones que sufren los individuos enfermos en la sinapsis colinérgica del Sistema Nervioso Central. Es por esta razón que el desarrollo de fármacos dirigidos a dianas terapéuticas que permitan incrementar la disponibilidad de acetilcolina en la sinapsis colinérgica es un campo de investigación de gran interés. Sin embargo, el éxito en el uso clínico de estos compuestos resulta limitado por los efectos secundarios que producen y por el carácter multifactorial de esta enfermedad. La presente revisión tiene como objetivo brindar una panorámica sobre la disfunción colinérgica observada en los pacientes de la enfermedad de Alzheimer y que sustenta la hipótesis colinérgica en su fisiopatología. Además, se profundiza en los inhibidores de la actividad colinesterasa de uso clínico e innovadores, como alternativa de terapia sintomática para la enfermedad de Alzheimer

Procedure to obtain the 3´,5´-di-O-acetyl-5-formyl- 2´-deoxyuridine

Numerosos tipos de daños al ADN han sido identificados en células expuestas a radiación ionizante y a agentes oxidantes. La 5-formil-2´- desoxiuridina es un compuesto potencialmente mutagénico que ha sido identificado en células expuestas a radiaciones ionizantes y a agentes oxidantes. Este compuesto se emplea para la síntesis de varios derivados de la 2´-desoxiuridina sustituidos en la posición 5. En este trabajo se presenta un método práctico para la conversión de la 2´-desoxitimidina a 3´,5´-di-O-acetil-5-formil-2´-desoxiuridina (4), a través de la halogenación, hidrólisis y oxidación de la 3´,5´-di-O-acetil-2´- desoxitimidina (1). Se realizaron estudios para seleccionar los agentes adecuados para las etapas de bromación, hidrólisis y oxidación. El bromo molecular y la N-bromosuccinimida (NBS) fueron probados en la etapa de halogenación y la NBS permitió obtener el producto deseado, 5-(bromometil)-3´,5´-di-O-acetil-2´- deoxiuridina (2) y trazas del compuesto dibromado. Algunos procedimientos de hidrólisis fueron evaluados para obtener la hidroximetil-3´,5´-di-O-acetil-2´- deoxiuridina (3) a partir de 2 y se seleccionó para esta etapa un procedimiento neutro con agua. En la etapa de oxidación, se llevó a cabo un análisis comparativo entre el óxido de manganeso activo y el reactivo de Jones para establecer las condiciones óptimas para obtener 4. Se utilizó, con buenos resultados, el reactivo de Jones para oxidar el grupo alcohol alílico, del nucleósido, a grupo formilo a través de un método más práctico, fácil y reproducibl

Nuevos compuestos, afines a las placas β-amiloideas, para el manejo potencial de la enfermedad de Alzheimer

et al.Los nuevos compuestos son candidatos potenciales para ser empleados en el diagnóstico temprano, como sondas para la visualización de las placas seniles constituidas por depósitos de proteína -amiloide (A), así como para el tratamiento de la Enfermedad de Alzheimer (EA), ya que inhiben el proceso de plegamiento anómalo de proteínas. La EA es un trastorno neurodegenerativo que conlleva a la pérdida de las capacidades cognitivas y de memoria y se evidencia fundamentalmente en la tercera edad. Cuba es un país con un 18,3 % de sus habitantes que supera los 60 años y para el año 2020 se convertirá en el país de la región con mayor proporción de adultos mayores. La prevalencia de la EA es de 150 000 personas y esta cifra alcanzará para el 2040 el 2.7 % de la población cubana adulta mayor. (J.J. Libre Anales de la Academia de Ciencias de Cuba; 2011 2(2):1-18). La aparición de las placas seniles ocurre 20 años antes de que aparezcan los síntomas de la EA. Por esto, resulta de gran valor disponer de un medio de diagnóstico precoz e in vivo que permita visualizarlas con el propósito de implementar una terapia temprana que puede retardar el inicio de la manifestación de la EA. Así, en el Centro de Neurociencias de Cuba (CNEURO) se sintetizaron nuevos compuestos derivados del naftaleno, mediante métodos de síntesis convencionales. Estos compuestos son marcados con diferentes nucleidos (99mTc, 131I, 11C y 18F) y pueden ser utilizados como sondas para la visualización de A fibrilos, mediante tomografía por emisión de positrones (PET) y tomografía computarizada de emisión de fotón simple (SPECT). Se comprobó, in vivo, que los radiofármacos con 131I, 11C y 18F, son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) en animales sanos y transgénicos (tipo EA), siendo su captación y tiempo de retención mayor en el caso de los animales transgénicos. Por otra parte, los estudios in silico de los compuestos evidenciaron que interactúan con los aminoácidos de la A, responsables de la agregación proteica, desestabilizando su conformación , por lo que pueden modular el proceso de plegamiento anómalo de proteínas. Esto se comprobó en los estudios in vitro, en donde los compuestos modularon la cinética del proceso de fibrilogénesis de proteínas modelos, lo cual fue monitoreado por técnicas espectroscópicas y microscópicas. También, los compuestos presentaron actividad citoprotectora en cultivos de células granulares de cerebelo expuestos a estímulos citotóxicos, lo cual se evidenció por los ensayos de viabilidad celular y apoptosis realizados. Los resultados obtenidos avalan las posibilidades de que los compuestos sean empleados como radiofármacos para el diagnóstico de la EA. Algunos de los compuestos resultan versátiles a ser marcados con distintos radionucleidos lo que permite su adaptabilidad al equipamiento disponible en el servicio de medicina nuclear. Los resultados en la modulación de la fibrilogénesis como agentes terapéuticos para la EA, sustentan futuros estudios encaminados hacia la evaluación preclínica de estos compuestos Los compuestos y sus procedimientos de síntesis son novedosos. Los resultados de este trabajo forman parte de tres patentes, dos aprobadas por la Oficina Cubana de la Propiedad Industrial (OCPI) y de ellas, una aprobada por la Oficina Europea y de Sudáfrica, y la tercera solicitada ante la OCPI. También aparecen publicados en tres artículos nacionales y tres internacionales. El trabajo ha sido expuesto en forma de cartel o presentación oral, en varios eventos internacionales y ha contribuido a la formación de nuevos profesionales.Peer reviewe

Quantification of antiviral drug (d4T) by HPLC procedure

En el presente trabajo se validó el método por HPLC para la determinación cuantitativa del fármaco d4T (I). Se comprobó que este método fue lineal (r = 0,9987) para un intervalo de 5-40 µg/mL, exacto, preciso (CV de repetibilidad menor que un 1,5% y CV de reproducibilidad menor que un 2%), específico y con límites de detección (LD) y cuantificación (LC) de 0,059 ug/mL y 0,18 µg/mL, respectivamente. El método se aplicó a muestras obtenidas en la producción de I y en la determinación de la composición del solvato de I con N-metilpirrolidona (NMPO), cuya estructura fue corroborada mediante RMN-1H en CDCl3.An HPLC method for the quantitative determination of d4T (I) drug was validated. This method was linear (r = 0.9987) for a concentration range from 5 to 40 µg/mL, accurate, precise (repeatability CV ( 1.5% and reproducibility CV-1H en CDCl3.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Biodistribution of [18F]Amylovis®, a new radiotracer for PET imaging of ß-amyloid plaques

Resumen del trabajo presentado al 18th European Sympossium in Radiopharmacy and Radiopharmaceuticals, celebrado en Salzburgo (Austria) del 7 al 10 de abril de 2016.-- et al.[Aim]: [18F]-2-(3-fluoropropyl)-6-methoxynaphtalene ([18F]Amylovis®) is a new naphthalene-derivative for detecting β-amyloid plaques in Alzheimer’s disease. The aim of the study is the assessment of the animal biodistribution of this new radiotracer. [Material and methods]: [18F]Amylovis® was synthesized by nucleophilic substitution of the tosyl group of the precursor. Thirty five healthy male Balb/C mice of 10-12 weeks were divided into 6 groups of 5 animals each and injected with similar doses of [18F]Amylovis® through a lateral tail vein. Blood samples were collected and the animals were sacrificed at 5, 15, 30, 45, 70 and 180 minutes. Organs of interest were removed and washed with saline. Radioactivity of blood, plasma, urine, faeces, brain, cerebellum, heart, liver, stomach, spleen, bowel, colon, left kidney, muscle, bone and tail was measured in a well counter. To assess protein binding, plasma samples were diluted with acetonitrile and centrifuged at 4000 g. Pellets of proteins and supernatants were separated and their radioactivity measured in a well counter. RadioTLC analysis of plasma were performed for the same purpose in silicagel 60 and mobile phase of acetonitrile/water (95/5). 20μL of each supernatant was analysed by HPLC-RP using a C18 column and acetonitrile/water (75/25) as mobile phase to identify plasma metabolites. Pharmacokinetic parameters (AUC, t1/2, Cmax, Cl, Vss) were calculated using non-compartmental analysis (NCA). Dynamic PET/CT images of healthy and transgenic APPSwe/PS1dE9 mice were acquired for 2.5 h after i.v. administration. Immunohistochemistry of control and transgenic mice brains were performed to identify β-amyloid plaques. [Results]: [18F]Amylovis® crossed blood brain barrier. PET/CT images showed significant differences between healthy and transgenic mice, expressed in Cortex to cerebellum SUV ratio, with maximum difference at 30 minutes. Postmortem studies of immunohistochemistry showed also differences in healthy vs transgenic mice (amyloid positive). Plasma T1/2 of 37 min. No significant protein binding was observed. Renal and hepatic pathways were the main excretion routes. Some amount of in vivo degradation metabolites appeared in blood from 1 h post-administration. [Conclusion]: [18F]Amylovis® could be a promising PET radiotracer for amyloid plaques visualization.Peer Reviewe

Quantification of antiviral drug (d4T) by HPLC procedure

En el presente trabajo se validó el método por HPLC para la determinación cuantitativa del fármaco d4T (I). Se comprobó que este método fue lineal (r = 0,9987) para un intervalo de 5-40 µg/mL, exacto, preciso (CV de repetibilidad menor que un 1,5% y CV de reproducibilidad menor que un 2%), específico y con límites de detección (LD) y cuantificación (LC) de 0,059 ug/mL y 0,18 µg/mL, respectivamente. El método se aplicó a muestras obtenidas en la producción de I y en la determinación de la composición del solvato de I con N-metilpirrolidona (NMPO), cuya estructura fue corroborada mediante RMN-1H en CDCl3.An HPLC method for the quantitative determination of d4T (I) drug was validated. This method was linear (r = 0.9987) for a concentration range from 5 to 40 µg/mL, accurate, precise (repeatability CV ( 1.5% and reproducibility CV-1H en CDCl3.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

[18F]Amylovis as a potential PET probe for β-Amyloid plaque: synthesis, in silico, in vitro and in vivo evaluations

[Background] Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia. Neuroimaging methods have widened the horizons for AD diagnosis and therapy. The goals of this work are the synthesis of 2-(3-fluoropropyl)-6-methoxynaphthalene (5) and its [18F]-radiolabeled counterpart ([18F]Amylovis), the in silico and in vitro comparative evaluations of [18F]Amylovis and [11C]Pittsburg compound B (PIB) and the in vivo preclinical evaluation of [18F]Amylovis in transgenic and wild mice. [Methods] Iron-catalysis cross coupling reaction, followed by fluorination and radiofluorination steps were carried out to obtain 5 and 18F-Amylovis. Protein/Aß plaques binding, biodistribution, PET/CT Imaging and immunohistochemical studies were conducted in healthy/transgenic mice. [Results] The synthesis of 5 was successful obtained. Comparative in silico studies predicting that 5 should have affinity to the Aβ-peptide, mainly through π-π interactions. According to a dynamic simulation study the ligand-Aβ peptide complexes are stable in simulation-time (ΔG = -5.31 kcal/mol). [18F]Amylovis was obtained with satisfactory yield, high radiochemical purity and specific activity. The [18F]Amylovis log Poct/PBS value suggests its potential ability for crossing the blood brain barrier (BBB). According to in vitro assays, [18F]Amylovis has an adequate stability in time. Higher affinity to Aβ plaques were found for [18F]Amylovis (Kd 0.16 nmol/L) than PIB (Kd 8.86 nmol/L) in brain serial sections of 3xTg-AD mice. Biodistribution in healthy mice showed that [18F]Amylovis crosses the BBB with rapid uptake (7 %ID/g at 5 min) and good washout (0.11±0.03 %ID/g at 60 min). Comparative PET dynamic studies of [18F]Amylovis in healthy and transgenic APPSwe/PS1dE9 mice, revealed a significant high uptake in the mice model. [Conclusion] The in silico, in vitro and in vivo results justify that [18F]Amylovis should be studied as a promissory PET imaging agent to detect the presence of Aβ senile plaques.This project was sponsored by Fondo Financiero de Ciencia e Innovación (FONCI) of Ministry of Science, Technology and Environment of Cuba (CITMA) Also, the present work was supported by the project I-LINK+ 0965 of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spain, and Cuba's National Science and Technology Program (PNCT, 31200).Peer reviewe

Diabetes Drug Discovery: hIAPP1–37 Polymorphic Amyloid Structures as Novel Therapeutic Targets

Human islet amyloid peptide (hIAPP1–37) aggregation is an early step in Diabetes Mellitus. We aimed to evaluate a family of pharmaco-chaperones to act as modulators that provide dynamic interventions and the multi-target capacity (native state, cytotoxic oligomers, protofilaments and fibrils of hIAPP1–37) required to meet the treatment challenges of diabetes. We used a cross-functional approach that combines in silico and in vitro biochemical and biophysical methods to study the hIAPP1–37 aggregation-oligomerization process as to reveal novel potential anti-diabetic drugs. The family of pharmaco-chaperones are modulators of the oligomerization and fibre formation of hIAPP1–37. When they interact with the amino acid in the amyloid-like steric zipper zone, they inhibit and/or delay the aggregation-oligomerization pathway by binding and stabilizing several amyloid structures of hIAPP1–37. Moreover, they can protect cerebellar granule cells (CGC) from the cytotoxicity produced by the hIAPP1–37 oligomers. The modulation of proteostasis by the family of pharmaco-chaperones A–F is a promising potential approach to limit the onset and progression of diabetes and its comorbidities

Drug Development in Conformational Diseases: A Novel Family of Chemical Chaperones that Bind and Stabilise Several Polymorphic Amyloid Structures

<div><p>The increasing prevalence of conformational diseases, including Alzheimer's disease, type 2 Diabetes Mellitus and Cancer, poses a global challenge at many different levels. It has devastating effects on the sufferers as well as a tremendous economic impact on families and the health system. In this work, we apply a cross-functional approach that combines ideas, concepts and technologies from several disciplines in order to study, <i>in silico</i> and <i>in vitro</i>, the role of a novel chemical chaperones family (NCHCHF) in processes of protein aggregation in conformational diseases. Given that Serum Albumin (SA) is the most abundant protein in the blood of mammals, and Bovine Serum Albumin (BSA) is an off-the-shelf protein available in most labs around the world, we compared the ligandability of BSA:NCHCHF with the interaction sites in the Human Islet Amyloid Polypeptide (hIAPP):NCHCHF, and in the amyloid pharmacophore fragments (Aβ17–42 and Aβ16–21):NCHCHF. We posit that the merging of this interaction sites is a meta-structure of pharmacophore which allows the development of chaperones that can prevent protein aggregation at various states from: stabilizing the native state to destabilizing oligomeric state and protofilament. Furthermore to stabilize fibrillar structures, thus decreasing the amount of toxic oligomers in solution, as is the case with the NCHCHF. The paper demonstrates how a set of NCHCHF can be used for studying and potentially treating the various physiopathological stages of a conformational disease. For instance, when dealing with an acute phase of cytotoxicity, what is needed is the recruitment of cytotoxic oligomers, thus chaperone F, which accelerates fiber formation, would be very useful; whereas in a chronic stage it is better to have chaperones <b>A</b>, <b>B</b>, <b>C</b>, and <b>D</b>, which stabilize the native and fibril structures halting self-catalysis and the creation of cytotoxic oligomers as a consequence of fiber formation. Furthermore, all the chaperones are able to protect and recondition the cerebellar granule cells (CGC) from the cytotoxicity produced by the hIAPP_20–29 fragment or by a low potassium medium, regardless of their capacity for accelerating or inhibiting <i>in vitro</i> formation of fibers. <i>In vivo</i> animal experiments are required to study the impact of chemical chaperones in cognitive and metabolic syndromes.</p></div