Biotransformación de cuatro compuestos derivados de ácido para-aminobenzoico a través de reacciones in vitro catalizadas por el citocromo P-450 de hígado de rata

Abstract

RESUMEN: El estudio de la biotransformación de fármacos in vitro por el citocromo P-450 (CYP450) tiene gran importancia, debido a que en algunos casos se generan metabolitos tóxicos o más activos. Se sabe que dichas enzimas son capaces de metabolizar xenobióticos lipofílicos. Por lo anterior, en este trabajo se propuso investigar la biotransformación de amidas e imidas derivadas del ácido paraaminobenzoico (p-ABA) a través del CYP450 de hígado de rata, compuestos sintetizados por nuestro grupo de trabajo. Tales compuestos presentan actividad anticolinesterásica. Esto se llevó a cabo mediante la inducción de las isoformas del CYP2B1 y CYP1A1 empleando fenobarbital (FB) y β-naftoflavona (βN) respectivamente, obteniéndose el sistema microsomal hepático, al cual se le determinó y cuantificó el contenido de CYP450 y proteínas totales. Posteriormente se llevó a cabo el análisis de la interacción de los derivados del p-ABA con los microsomas, así como afinidad por docking y la biotransformación in vitro en microsomas de hígado de rata. Los resultados obtenidos muestran un incremento significativo en CYP450 y proteínas totales. Además, mediante estudios de UV-VIS se observó que los derivados interaccionan con el sistema microsomal hepático y en las pruebas computacionales resultaron que estos compuestos podrían ser metabolizados por el CYP450, por otro lado en la biotransformación se demostró que los compuestos de maleamida y succinimida, poseen baja toxicidad probablemente porque pasan a través de la vía del CYP450 generándose el producto dihidroxi-p-aminobenzoico por la isoforma CYP2B1 y de esta manera ser eliminado fácilmente. Sin embargo cabe destacar que se requieren otros estudios en animal integro con el propósito de identificar si tales metabolitos generados no son tóxicos así como para investigar sus parámetros farmacocinéticos.

ABSTRACT: The study of the in vitro biotransformation of drugs by cytochrome P450 (CYP450) isoforms has great importance because in some cases toxic or more active metabolites are generated, producing colateral effects on the organism. It has been demonstrated that substrates that CYP450 recognizes are lipophillic xenobiotics. For this reason, in this work we proposed the use of CYP450 extracted from rat liver in order to investigate the biotransformation of amides and imides derived from para-aminobenzoic acid (p-ABA). The latter compounds, which were previously synthesized by our work group, have demonstrated anticholinesterasic activity. CYP2B1 and CYP1A1 isoforms were induced by using phenobarbital and β-naftoflavone, respectively, thus obtaining a hepatic microsomal system in which the quantity of CYP450 and total hepatic proteins was determined. After that, an analysis of the interaction of the p-ABA derivatives with the microsomes was conducted by means of in vitro experiments with the hepatic microsomal system and confirmed by docking recognition studies. The results obtained show a significant increase of CYP450 and total proteins. It was observed by UV-VIS studies that the derivatives interact with the hepatic microsomal system. Furthermore, the docking studies demonstrated that these compounds could be metabolized by CYP450. On the other hand, in the biotransformation it was shown that maleamide and succinimide have low toxicity, due to the fact that these compounds pass through the CYP450 route, generating a product of the CYP2B1 isoform, dihydroxy-para-aminobenzoic acid (DH-p-ABA), which can be easily eliminated. However, it is important to mention that further studies are necessary to provide better options than those offered by the current products on the market. The acetylcholinesterase inhibitory activity and low toxicity of MA and SI has been demonstrated, which made them favorable for their possible therapeutic application.