Evaluacion de la dutpasa como diana terapeutica frente a plasmodium falciparum y campylobacter jejuni

Resumen

Plasmodium es el agente causante de la enfermedad de la Malaria, afectando a más de 200 millones de personal al año y produciendo unas 500.000 muertes anuales, principalmente niños menores de 5 años.Por otro lado Campylobacter jejuni es una bacteria causante de la Campilobacteriosis o “diarrea del viajero”, enfermedad que puede llegar a afectar a más de la mitad de la población mundial, ocasionando grandes perdida económicas tanto en el hombre como en los animales.Constituyendopor lo tanto ambas enfermedades un grave problema de sanidad a nivel mundial. Con el fin de buscar unos nuevos fármacos frente a estos organismos,se vio que algunos medicamentos dirigidos hacia enzimas de la síntesis “de novo” de pirimidinas como el fluorouracilo utilizado frente a la Timidilato Sintasa o metotrexato frente a la Dihidrofolato Reductasa, son ampliamente utilizados como quimioterapéuticos con actividad infecciosa o utilizado en cáncer. El mecanismo de acción molecular es el de inducir perturbaciones graves en el pool de nucleótidos variando la relación estándar de dUTP/dTTP resultando en la muerte celular por falta de timina. La inhibición de la el enzima desoxiuridina 5'-trifosfato nucleótido hidrolasa (dUTPasa), (EC 3.6.1.23) interviene en la misma ruta y tendría el mismo efecto. Ya que en la mayoría de los sistemas biológicos, el uracilo no es un componente usual del DNA. Puede presentarse sin embargo como resultado de la desaminación de la citosina, un hecho que tiene lugar con una frecuencia relativamente baja. Esta situación normalmente se resuelve a través de los mecanismos de reparación que actúan específicamente eliminando residuos de uracilo. Si se da la circunstancia de que la cantidad de dUTP aumenta por encima de determinados niveles, se facilita la incorporación masiva de uracilo al DNA celular activándose consecuentemente el mecanismo de excisión y reparación lo que conlleva la fragmentación del DNA y la muerte celular. Este proceso destructivo no tiene lugar bajo condiciones normales debido a que el enzima (dUTPasa), degrada el dUTP dando lugar a dUMP y PPi. En el caso de la dUTPasa de Campylobacter,el gen aislado codifica una enzima carente de similitud con dUTPasa descritas en otros organismos pero con un alto grado de similitud con la secuencia de la dUTPasa del tripanosomátido descritos dentro de la familia de las enzimas diméricas, siendo totalmente diferente a la de otras bacterias. Con 5 motivos consenso comunes en todas ellas. Al carecer de homología con la enzima humana se pensó como un atractivo blanco de acción de fármacos. En el caos de Plasmodium la dUTPasa pertenece a la familia de la estructura cuaternaria de las homotriméricas, que son las que engloban al mayor número de organismos, compartiendo entre ellas 5 motivos consenso. Aunque la secuencia de la dUTPasa humana y la de Plasmodium presentan sólo una homología del 28,4% [Whittingham, 2005 #173], el centro activo se encuentra bastante conservado, de hecho se ha visto que ambas enzimas poseen una eficiencia catalítica parecida para la hidrólisis del dUTP y el FdUTP [Quesada-Soriano, 2010 #163]. Por lo tanto, el diseño de fármacos selectivos entre ambas enzimas es un desafío difícil de superar debido a las pequeñas diferencias en el bolsillo de unión del ligando. Sin embargo, se han encontrado una serie de compuestos análogos tritilados de desoxiuridina que son potentes inhibidores de la dUTPasa de Plasmodium y que presenta una alta selectividad frente a la enzima humana [Whittingham, 2005 #173][Nguyen, 2005 #4]. Se han intentado mejorar las propiedades farmacológicas de estos primeros inhibidores, y a parte se hicieron mutaciones puntuales sobre aminoácidos esenciales que intervienen en el centro activo de la enzima para ver como afectaban y poder hacer un diseñoracinal con el fin de tener mejor actividad.