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Frente a las escasas alternativas terapéuticas que existen en la actualidad para el tratamiento de las enfermedades virales, se planteó como objetivo de esta tesis, evaluar la capacidad antiviral in vitro de antraquinonas (AQs) naturales y de sus derivados semisintéticos y sintéticos sobre virus de interés sanitario para la región. Específicamente se estudiaron Herpes Simple Tipo 1 (HSV-1), West Nile (WNV) y Encefalitis Equina Venezolana (VEEV), los dos últimos responsables de producir encefalitis en humanos y equinos. Determinando además, si las AQs aisladas pueden generar efecto antiviral a través de un mecanismo de fotosensibilización, en vista que algunas han manifestado poseer propiedades fotosensibilizantes.Se estudiaron dos especies vegetales nativas de Argentina, pertenecientes a la familia de las Rubiáceas: Galium latoramosum Clos, conocida como ―raíz de teñir‖, que no contaba con estudio químicos previos; y Heterophyllaea pustulata Hook. f. ―cegadera‖, ampliamente estudiada en el grupo de investigación de Farmacognosia (Fac. Cs. Qcas., Universidad Nac. Cba.), con antecedentes de poseer AQs fotosensibilizadoras.El estudio químico de G. latoramosum, permitió aislar e identificar por primera vez la presencia en la naturaleza de 2-isobutil éster de munjistina. Esta AQ mostró ejercer una inhibición total del HSV-1, en estadios tempranos post-adsorción viral, a una concentración que asegura la viabilidad de la célula hospedadora. Por lo tanto, esta AQ estaría impidiendo la generación de nuevas partículas virales necesarias para continuar con la infección. Mediante la caracterización química de los extractos de esta especie vegetal, se estableció que la AQ más abundante es lucidina primeverósido, una AQ glicosilada que no presentó actividad antiviral sobre ninguno de los virus ensayados en esta tesis. Paralelamente, a través de una purificación bioguiada se aisló procianidina A1, un metabolito secundario de la familia de los flavonoides, que inhibió totalmente al HSV-1. Así, se estableció que esta procianidina junto a 2-isobutil éster de munjistina son algunos de los metabolitos secundarios responsables de la actividad antiherpética de la especie G. latoramosum.Por otra parte, se elaboró un protocolo para analizar la fotoinactivación viral in vitro. Se evaluaron dos AQs fotosensibilizantes aisladas de H.pustulata: soranjidiol y su dímero, bisoranjidiol. Estos presentaron bajo efecto antiherpético per se, pero demostraron inactivar al HSV-1 intracelular mediante un proceso de fotosensibilización, siendo bisoranjidiol levemente más activo que su monómero. Ambas AQs produjeron una reducción de la carga viral y por lo tanto, generarían una regresión en la infección.Aprovechando el alto rendimiento de lucidina primeverósido, purificada de G. latoramosum, se utilizó esta AQ glicosilada como precursor para la obtención de nordamnacantal. Esta AQ evidenció ser activa frente al HSV-1, demostrando que la semisíntesis es una importante herramienta para la obtención de derivados con actividad antiviral in vitro.Teniendo en cuenta que el análisis químico de G. latoramosum estableció la presencia de xantopurpurina y que sus derivados han mostrado ser bioactivos, se desarrolló una estrategia de síntesis para la obtención de derivados de esta AQ. Así, se obtuvieron: 6-bromo-xantopurpurina, 6-fenil-xantopurpurina, y 6-(4-metoxifenil)-xantopurpurina. Las dos últimas con leve efecto inhibitorio sobre el HSV-1. Sin embargo, 6-(4-metoxifenil)-xantopurpurina se destacó como la única AQ estudiada que mostró una importante actividad sobre WNV. Se demostró indirectamente que 6-bromo-xantopurpurina posee propiedades fotosensibilizantes, debido a que exhibió un importante efecto antiherpético fotoestimulado. Además, a la concentración activa, no causó efectos nocivos en las células hospedadoras bajo irradiación.Cabe destacar que ninguna de las AQ evaluadas mostró actividad contra VEEV.En consecuencia, los resultados derivados de esta tesis aportan al conocimiento fitoquímico de nuestra flora autóctona, y a su importancia en el descubrimiento de metabolitos secundarios bioactivos, como potenciales agentes antivirales. Además, en esta tesis se plantea la obtención de compuestos que sirvan como punto de partida para la elaboración de sustancias semisintéticas o sintéticas con efecto antiviral. Incluso, se destaca que la prospección de la flora autóctona en la búsqueda de compuestos fotosensibilizantes, impulsa al desarrollo de farmacoterapias más eficientes para el tratamiento de infecciones virales, como es la Terapia Fotodinámica Antimicrobiana.

En esta tesis se detalla el aislamiento y la elucidación estructural de productos naturales a partir de cultivos de hongos, realizado mediante una búsqueda bioguiada utilizando ensayos de actividad antifúngica y antibiótica. También se describe la preparación y el estudio de la actividad en invernadero frente a hongos patógenos de soja, de una familia de compuestos derivados de un producto natural proveniente de un cultivo fúngico. Además, se presenta el estudio del comportamiento de esa familia de compuestos por espectrometría de masa, y el análisis de la presencia de determinados metabolitos de extractos fúngicos por HPLC-EM. Se trabajó con las especies fúngicas Penicillium canescens, Gliocladium catenulatum y Fusarium oxysporum. La especie Penicillium canescens se aisló de polen de colmenas ubicadas en el apiario del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) de la ciudad de Balcarce, Buenos Aires, Argentina. Las especies Gliocladium catenulatum y Fusarium oxysporum se aislaron de suelo de plantaciones de lechuga en Las Heras (Provincia de Buenos Aires). A partir de P. canescens se aislaron decetopiperazinas, pseurotina A y un tetrapéptido que no había sido descripto con anterioridad. Algunas de las dicetopiperazinas fueron responsables de la actividad antibiótica y el péptido fue responsable de la actividad antifúngica frente a Fusarium virguliforme. De G. catenulatum se aisló un nuevo metabolito 1H, 1ˈH-[3,3ˈ]biindol junto con dos epipolitiodioxopiperazinas que habían sido aisladas previamente de una cepa marina de Gliocladium. Además, el compuesto 1H, 1ˈH-[3,3ˈ]biindol se preparó mediante un camino sintético y mostró una actividad notable como antiparasitario frente a T. cruzi. De los compuestos indólicos sintéticos ensayados en experimentos de actividad en invernadero se obtuvieron muy buenos resultados con dos análogos que disminuyen la incidencia y la severidad del síndrome de muerte súbita en soja, comparado con un control. En los extractos de F. oxysporum se determinó la presencia de diversas ciclosporinas, además de tres depsipéptidos cíclicos, dos conocidos y uno no informado con anterioridad.

Tesis (Magister en Ciencia y Tecnología de los Alimentos) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2020

El virus del tumor mamario murino (MMTV),es un retrovirus de tipo B que induce el desarrollo de tumores de mama, en ratones suceptibles a la infección, mediante mutagénesis insercional en genes de células somáticas. En este trabajo se utilizaron ratones de la cepa BALB/c infectados con la variante viral MMTV(LA),la cual fue encontrada previamente en nuestro laboratorio. Se ha descripto anteriormente que los ratones infectados con esta variante viral, poseen una incidencia de tumores de mama del 90%. Estos tumores presentan inicialmente un crecimiento preñez-dependiente (HD)que luego se independiza del control hormonal para mostrar un fenotipo hormono-independiente (HI). Para determinar si el compartimiento lobulo-alveolar es o no un factor relevante en la inducción de tumores por el MMTV(LA),se infectaron crías transgénicas WAP-TGFβ1 con esta variante viral mediante el amamantamiento utilizando madres infectadas con el virus. Estos ratones transgénicos expresan TGFBl bajo el control del promotor de la proteína WAP. Este promotor pertenece a una proteína de la leche abundante en murinos, es específica del epitelio mamario y se activa principalmente durante la preñez tardía y la lactancia. Ha sido demostrado previamente, que las hembras transgénicas para WAP-TGFβ1 son incapaces de amamantar a sus crías. Esto se debe a que la sobre-expresión de este factor durante la preñez, desencadena un incremento de la apoptosis en las células alveolares responsables de la producción y secreción de leche. Otra consecuencia de la expresión del transgen es la senescencia prematura de las células progenitoras (stem cells) mamarias, puesta en evidencia por la pérdida de la capacidad clonogénica de las mismas. Los resultados obtenidos en el presente trabajo indican que la actividad pro-apoptótica del TGFβ1 sobre las células lobulo-alveolares mamarias, no redujo la capacidad tumorigénica del MMTV(LA). Por otro lado, encontramos que la infección de las hembras WAPTGFβ1 con el MMTV(LA)revirtió la senescencia prematura de las células progenitores inducida por el transgen. El hecho que la infección con MMTV induzca el restablecimiento de la capacidad clonogénica de las “stem cells” mamarias transgénicas, sugiere que un evento temprano de la oncogénesis inducida por este vian podría ser la inmortalizaciónde las células progenitoras mamarias. Estos resultados (junto con los reportados por otros autores) sugieren que las "stem cells" mamarias podrían ser un blanco preferencial para la actividad oncogénica del MMTV. Esto implicaría un origen y crecimiento clonal para estos tumores. En relación con esta hipótesis se estudió, por análisis de Southern blot, el DNA de las inserciones virales exógenas en los pasajes de tumores mamarios inducidos por MMTV(LA). Estos experimentos se basan en el hecho que sólo puede encontrarse un patrón de bandas especifico y estable del DNA viral en todos los pasajes tumorales, si los tumores originales poseen un origen clonal u oligoclonal. El análisis de los resultados de 17 líneas tumorales in vivo generadas por pasajes singenéicos, muestran que los tumores HD se originan frecuentemente a partir de distintas células mamarias infectadas, mientras que los tumores HI surgen a partir de una sola célula. En todos los casos analizados, se encontraron nuevas inserciones de MMTV(LA) durante la progresión de tumores policlonales HD a tumores monoclonales HI. Por lo tanto, en este modelo, la progresión tumoral se produce asociada al surgimiento de clones que contienen inserciones ausentes o minoritarias en los tumores HD originales. Se ha reportado que la expresión del LIF tanto en el útero como en algunas líneas celulares de cáncer de mama puede ser regulada por estrógeno y progesterona. Sin embargo, no existían evidencias en la literatura sobre la expresión ni la actividad del LIF en la glándula mamaria normal. Por otro lado, se conoce bien que la presencia del LIF es necesaria para mantener a las “stem cells" embrionarias en estado pluripotente. Dado que la glándula mamaria está regulada por hormonas ováricas y que existen células progenitoras mamarias especificas involucradas en el desarrollo mamario normal y tumoral, nos propusimos investigar la participación del LIF en la biologia de la glándula mamaria. Nuestros resultados muestran que este factor se expresa durante el desarrollo de la glándula mamaria del ratón en mamas de hembras vírgenes y preñadas. Sin embargo, hallamos que su expresión máxima se induce durante la fase temprana de la involución mamaria postlactancia. En esta etapa, se habia demostrado que la acumulación de la leche causada por la falta de succión induce la liberación de factores locales que desencadenan la activación del factor de transcripción Stat3 y apoptosis del epitelio mamario. Aunque se sabía que dicho factor cumple un rol fundamental en desencadenar apoptosis durante esta fase, se desconocian los factores involucrados en su activación. Los resultados mostrados aquí indican que el LIF se libera como un factor local durante la fase temprana de la involución debido a la acumulación de la leche en la mama e induce apoptosis en el epitelio. Además detenninamos que el LIF es capaz de inducir la activación de Stat3 en el epitelio mamario in vivo. Por otro lado, nuestros resultados muestran que todos los tumores mamarios inducidos por MMTV(LA) poseen altos niveles de expresión de LIF y de activación de Stat3 y sugieren que el primero sería al menos parcialmente responsable de la activación del segundo. Si bien hemos encontrado el rol biológico de este camino de señalización (LIF-Stat3) en la glándula mamaria normal, queda todavía por dilucidar la significancia de este mecanismo en los tumores mamarios. En conclusión, los resultados presentados aquí refuerzan la idea que las células pluripotenciales y los factores asociados a prevenir su diferenciación, pueden cumplir un rol relevante en la biología de la glándula mamaria normal y tumoral.

La epilepsia es uno de los desórdenes neurológicos crónicos de mayor prevalencia en el mundo. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, afecta a alrededor de 50 millones de personas, presentando una mayor incidencia en países en vías de desarrollo. Hasta el momento la epilepsia no se cura, y el tratamiento apunta a controlar las manifestaciones sintomáticas del desorden epiléptico, que consisten comúnmente en convulsiones. La farmacoterapia constituye la primera elección para el tratamiento de la epilepsia y resulta exitosa en el 70 % de los pacientes (pero no libre de los efectos secundarios presentes en este tipo de medicamentos). Por otra parte, el 30 % de los casos restantes no logra controlar los síntomas con fármacos y debe recurrirse a otras alternativas terapéuticas, como por ejemplo los tratamientos quirúrgicos, asumiendo el riesgo que implica una cirugía en el cerebro. Este tipo de epilepsia se denomina farmacorresistente o refractaria. La problemática resumida anteriormente justifica la constante búsqueda de nuevos anticonvulsivos con mayor potencia, selectividad y menor toxicidad. Particularmente, la resistencia a los fármacos antiepilépticos actuales representa una de las mayores preocupaciones de los especialistas en el área; por lo que el descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas constituye uno de los principales objetivos a alcanzar en el campo de anticonvulsivos. En esta dirección, la identificación de los fenómenos involucrados en la farmacorresistencia, así como un mayor entendimiento de los mecanismos de acción de los fármacos, resulta importante para el diseño racional de nuevos compuestos. Objetivos: Se conoce que la resistencia a antiepilépticos es un fenómeno multifactorial y se han elaborado diferentes hipótesis que explican casos particulares de epilepsia farmacorresistente. Entre ellas se ha logrado identificar a la proteína de transporte glicoproteína-P como responsable del eflujo de ciertos anticonvulsivos, impidiendo su llegada al sitio de acción. Adicionalmente, numerosos estudios han demostrado una importante asociación entre la epilepsia refractaria y la sobreexpresión de esta proteína en la barrera hematoencefálica, en tejidos epileptogénicos y en astrocitos. Por lo tanto, resulta interesante considerar a este “antitarget” de anticonvulsivos en las primeras etapas del diseño racional. Fármacos con alta afinidad a esta proteína serán excretados fácilmente, limitándose su concentración (y por lo tanto su acción) en el sistema nervioso central. En relación a los mecanismos de acción de los fármacos antiepilépticos, en líneas generales la acción de estas drogas genera un efecto conjunto que involucra más de un mecanismo, para finalmente modular la neurotransmisión excitatoria e inhibitoria. Entre los blancos moleculares más estudiados se encuentran los canales de sodio operados por voltaje, los cuales serán estudiados y utilizados en esta tesis. Se plantea entonces como objetivo general de esta investigación, el descubrimiento de fármacos anticonvulsivos tendientes a satisfacer la demanda de los pacientes refractarios a la farmacoterapia actual. Para esto se hizo uso de estrategias de diseño racional, utilizando como herramienta el modelado molecular asistido por computadora. En particular se emplearon técnicas de modelado de macromoléculas y de cribado virtual secuencial mediante docking molecular. Se llevaron a cabo los siguientes objetivos específicos: 1. Desarrollo y validación de un modelo computacional de farmacorresistencia basado en las interacciones ligando–receptor frente a la glicoproteína P. Como se enunció anteriormente, este antitarget es responsable de uno de los mecanismos de farmacorresistencia asociados a los antiepilépticos. Al momento no se encuentra disponible la estructura de glicoproteína-P humana, por lo que se construyeron modelos tridimensionales de esta macromolécula. Posteriormente se seleccionó el mejor programa de docking (y sus condiciones) capaz de discriminar sustratos y no sustratos conocidos de la glicoproteína. 2. Desarrollo y validación de un modelo computacional capaz de identificar compuestos activos frente al canal de sodio dependiente de voltaje Nav1.2 humano mediante la metodología de docking molecular. En forma similar a lo realizado para glicoproteína-P, debieron construirse modelos tridimensionales del canal de sodio humano por no estar disponibles las estructuras experimentales. También se seleccionó el mejor programa de docking para discriminar entre bloqueantes y no bloqueantes del canal. 3. Búsqueda y selección de posibles candidatos con actividad antiepiléptica en bases de datos de compuestos orgánicos y su posterior evaluación biológica. Con la estructura de las macromoléculas construidas y determinadas las condiciones óptimas de la simulación por docking, se realizó un cribado secuencial sobre bases de datos. Inicialmente se buscaron compuestos que se predicen con alta afinidad al canal de sodio de acuerdo al docking molecular. Aquellas estructuras que superaron este filtro fueron sometidas a una segunda campaña de cribado para descartar compuestos que se predicen sustratos de la glicoproteína P. Finalmente los candidatos fueron evaluados mediante ensayos in-vitro y métodos in-vivo, orientados a determinar la capacidad de los modelos de seleccionar nuevos compuestos activos.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2021