ES2267816T3 - Trimeros de n-alquilglicina que pueden proteger neuronas frente a agresiones excitotoxicas y composiciones que contienen dichos trimeros. - Google Patents

Trimeros de n-alquilglicina que pueden proteger neuronas frente a agresiones excitotoxicas y composiciones que contienen dichos trimeros. Download PDF

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Abstract

Los trímeros de N-alquilglicina (I), donde R1 , R2 y R3 , independientemente entre sí, se seleccionan entre ciclopropilo, sec-butilo, 2- metoxietilo, 3-metilbutilo, ciclohexilo, 2-(N-pirrolidinil)etilo, 2-(metilcarbonilamino)etilo, 3-(2-oxo-N-pirrolidinil)propilo, 2-(2piridil) etilo, 2-feniletilo, 1-(2-tetrahidrofuril)metilo, 2-(N-imidazolil)etilo, 2-(4-metoxifenil)etilo, 2-(3,4-dimetoxifenil)etilo, 2-(2,4- diclorofenil)etilo, 2-[2-N-metil)pirrolidinil]etilo, 2-(4-aminosulfonilfenil)etilo, 2-(morfolino)etilo, 3-N,n,-dietilamino)propilo, 3,3- difenil-propilo, 3-(N,N-dimetilamino)propilo, y 2-(N,N-dietilamino)etilo, sus formas estereoisoméricas y sus mezclas, son capaces de bloquear los receptores de L-glutamoto, y son adecuados para tratar trastornos mediatos por dichos receptores (I).

Description

Trímeros de N-alquilglicina que pueden proteger neuronas frente a agresiones excitotóxicas y composiciones que contienen dichos trímeros.
Alcance de la invención
Esta invención se refiere a trímeros de N-alquilglicina que pueden proteger neuronas frente a agresiones excitotóxicas, útiles como neuroprotectores, a composiciones que los contienen y a su empleo en el tratamiento de enfermedades o trastornos mediados por la excitotoxicidad.
Antecedentes de la invención
Las enfermedades neurodegenerativas y los trastornos neurológicos constituyen un grave problema social y económico. Claros ejemplos vienen representados por la demencia senil, Alzheimer, Huntington, y los asociados al virus del SIDA, así como la neurodegeneración producida por isquemia asociada a un accidente cerebrovascular. A pesar de la gravedad del problema, el arsenal farmacológico para combatir, prevenir y/o reducir sus síntomas y evolución, está sorprendentemente limitado.
Aunque no se han establecido claramente los mecanismos biológicos que conducen a la neurodegeneración, en muchas enfermedades neurodegenerativas, tales como la esclerosis lateral amiotrófica, demencia asociada al SIDA y al Alzheimer, se ha observado en el parénquima cerebral la presencia de niveles elevados y crónicos del neurotransmisor excitotóxico L-glutamato (1-3). Este neurotransmisor también se ha relacionado en la etiología de trastornos neurológicos tales como isquemia cerebral (4). El glutamato activa receptores de membrana que tienen una actividad de canal iónico (receptores ionotrópicos) o que transducen la señal a través de proteínas G (receptores metabotrópicos) (5). Los receptores ionotrópicos, especialmente los del tipo NMDA [receptores de glutamato activados por N-metil-D-aspartato (NMDA)], se han relacionado en la neurodegeneración glutamatérgica debido a su elevada permeabilidad al ion Caz^{2+} (1-5). El mecanismo molecular propuesto indica que niveles elevados y crónicos de glutamato provocan una activación prolongada (hiperactivación) del receptor NMDA que "sobrecarga" las neuronas con iones de Caz^{2+}, desencadenando la activación masiva y cascadas intracelulares excesivas que, inevitablemente conducen a la muerte neuronal (1-8). De hecho, se ha descrito que los antagonistas de este receptor pueden evitar la neurotoxicidad del glutamato (8, 9). De lo que se expone puede deducirse que una estrategia para evitar o reducir la neurodegeneración es controlar la actividad funcional de este receptor ionotrópicos, especialmente en condiciones en las que existe una elevada patología de niveles de glutamato.
A pesar de los avances realizados en los últimos años, todavía no se han desarrollado neuroprotectores potentes, selectivos y libres de toxicidad. Hasta el momento, el esfuerzo se ha centrado en gran medida hacia el desarrollo de inhibidores competitivos que reconocen los receptores glutamatérgicos del sistema nerviosos central (1, 2). Por ejemplo, se ha llevado a cabo un gran esfuerzo para desarrollar antagonistas competitivos y no competitivos de glutamato y/o glicina (un coagonista que participa en la activación del glutamato de tipo NMDA). Estas moléculas, mediante potentes neuroprotectores, presentan efectos secundarios importantes, tales como anomalías cognitivas, que limitan su uso clínico (10-12). La principal desventaja de usar un antagonista competitivo y no competitivo es que interactúan con sus receptores, no inhibiendo de manera específica la neurotransmisión, y afectando tanto a la actividad patológica del glutamato, como a su actividad fisiológica (13). Una estrategia para superar este obstáculo terapéutico sería usar antagonistas competitivos y/o no competitivos que preferiblemente se unen al complejo agonistas - receptor. La ventaja más importante de usar este tipo de antagonista es que estos agentes actúan principalmente sobre receptores hiperactivados (receptores patológicos), mostrando una interacción marginal sobre receptores que llevan a cabo procesos de neurotransmisión excitadores rápidos (receptores fisiológicos) (13). Esta actividad preferida sobre los receptores "patológicos" hace que se valoren estos tipos de antagonistas como prometedores agentes terapéuticos para evitar la neurodegeneración (13-18). Moléculas tales como la fencilclidina y dizolcipina son potentes antagonistas no competitivos del receptor NMDA que actúan como eficaces neuroprotectores in vitro (12-18). Sin embargo, se cuestiona su uso clínico debido a los efectos psicomiméticos (13).
Sumario de la invención
La invención se enfrenta al problema de buscar nuevos compuestos neuroprotectores que puede evitar, reducir o tratar la neurodegeneración, preferiblemente, la excitotóxica, que superen total o parcialmente las desventajas anteriormente indicadas.
La solución proporcionada por esta invención se basa en el desarrollo de trímeros de N-alquilglicina que pueden bloquear receptores de glutamato ionotrópicos y que pueden usarse para evitar, reducir o tratar neurodegeneración, así como evitar o tratar enfermedades o trastornos mediados por la neurodegeneración. La capacidad de dichos trímeros de N-alquilglicina para bloquear los receptores de glutamato de tipo NMDA, así como su capacidad para evitar muerte neuronal excitotóxica provocada por una exposición prolongada a L-glutámico en ausencia o presencia de glicina, se han demostrado mediante las pruebas descritas en el ejemplo 1.2.
Por consiguiente, un objeto de esta invención está constituido por trímeros de N-alquilglicina que pueden bloquear los receptores ionotrópicos de glutamato, útiles para bloquear la respuesta a agresiones excitotóxicas.
Un objeto adicional de esta invención está constituido por una composición que comprende al menos uno de dichos trímeros de N-alquilglicina, tal como una composición farmacéutica.
El empleo de dichos trímeros de N-alquilglicina en la elaboración de una medicina para la prevención o el tratamiento de enfermedades o trastornos mediados por la neurodegeneración constituye otro objeto adicional de esta invención.
Descripción detallada de la invención
La invención proporciona trímeros de N-alquilglicina de fórmula general (I)
100
en los que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, iguales o diferentes, independientemente entre sí, se seleccionan de entre ciclopropilo, sec-butilo, 2-metoxietilo, 3-metilbutilo, ciclohexilo, 2-(N-pirrolidinil)etilo, 2-(metilcarbonilamina)etilo, 3-(2-oxo-N-pirrolidinil)propilo, 2-(2-piridil)etilo, 2-feniletilo, 1-(2-tetrahidrofuril)metilo, 2-(N-imidazolil)etilo, 2-(4-metoxifenil)etilo, 2-(3,4-dimetoxifenil)etilo, 2-(2,4-diclorofenil)etilo, 2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etilo, 2-(4-aminosulfonilfenil)etilo, 2-(morfolin)etilo, 3-(N,N-dietilamina)propilo, 3,3-difenilpropilo, 3-(N,N-dimetilamina)propilo y 2-(N,N-dietilamina)etilo,
Sus formas y mezclas estereoisométricas, racémicas o no racémicas, de los mismos, y sus sales farmacéuticamente aceptables.
Algunos trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden tener uno o más centros quirales. Por consiguiente, dichos compuestos de fórmula (I) pueden existir en cualquiera de sus formas estereoisoméricas (enantioméricas o diastereoisoméricas) o en mezclas, racémicas o no racémicas, de los mismos, todos los cuales caen dentro del alcance de la presente invención. Ejemplos ilustrativos de trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) que contienen centros quirales incluyen los que contienen grupos sec-butilo [(R,S)-sec-butilo, (R)-sec-butilo o (S)-sec-butilo]; 1-(2-tetrahidrofuril)metil[(R,S)-1-(2-tetrahidrofuril)metilo, (R)-1-(2-tetrahidrofuril)metilo o (S)-1-(2-tetra-hidrofuril)metilo]; o 2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etilo, [(R, S)-2-(N-metil)pirrolidinil]etilo, (R)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etilo o (S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etilo.
En una realización particular, la invención proporciona trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) en los que R_{1} es sec-butilo, 2-feniletilo, N-acetamidoetilo, N,N-dimetilaminopropilo, o 2-(N-imidazolil)etilo, y sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
En otra realización particular, la invención proporciona trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) en los que R_{2} es ciclopropilo, N,N-dietilaminopropilo, 2-(morfolin)etilo o 3,3-difenilpropilo y sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
En otra realización particular, la invención proporciona trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) en los que R_{3} es 2-(N-pirrolidil)etilo, ciclopropilo, 3,3-difenilpropilo o N-metilpirrolidil-2-etilo, y sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
En otra realización particular, la invención proporciona un trímero de N-alquilglicina que contiene adicionalmente una modificación reversible con el fin de aumentar su biodisponibilidad y la facilidad para atravesar la barrera hematoencefálica y el tejido epitelial.
Ejemplos ilustrativos de trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) proporcionados por esta invención se recogen en la tabla 1 [ejemplo 1.1].
\newpage
Dentro del alcance de esta invención, se encuentran, las sales farmacéuticamente aceptables de los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) proporcionados por esta invención. El término "sales farmacéuticamente aceptables" incluye sales que se usan normalmente para formar sales metálicas o sales con aditivos de ácido. La naturaleza de la sal no es crítica, siempre que sea farmacéuticamente aceptable. Las sales farmacéuticamente aceptables de trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden obtenerse de ácidos, orgánicos o inorgánicos. Dichas sales pueden obtenerse mediante técnicas convencionales, bien conocidas para los expertos en la técnica, haciendo reaccionar el ácido apropiado con los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I).
Los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden obtenerse mediante métodos convencionales, por ejemplo, mediante reacciones de apareamiento y amidación, entre los derivados de glicina que constituyen los componentes estructurales de dichos trímeros. A su vez los derivados de glicina pueden obtenerse mediante métodos convencionales de modificación de aminoácidos. Las formas estereoisoméricas de los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden sintetizarse a partir de productos enantioméricos correspondientes o a partir de mezclas racémicas o no racémicas de los productos de partida. Cuando se parte de mezclas enantioméricas, los productos estereoisoméricos obtenidos pueden separarse mediante métodos convencionales de resolución estereoisomérica (enantioméricos y diastereoisoméricos), por ejemplo, cristalización fraccionada, cromatografía o formación de sales.
Los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden bloquear los receptores ionotrópicos de glutamato y pueden utilizarse para evitar, reducir o tratar neurodegeneración, preferiblemente la neurodegeneración por excitotoxicidad, así como para evitar o tratar enfermedades o trastornos mediados por neurodegeneración. Estos trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) también pueden evitar la muerte neuronal excitadora provocada por la exposición prolongada de cultivos neuronales a L-glutamina.
La capacidad de los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) para evitar la neurodegeneración excitotóxica puede demostrarse mediante una prueba que evalúa la eficacia y la potencia de dichos trímeros de N-alquilglicina que disminuyen la muerte neuronal provocada por la exposición prolongada de los cultivos primarios de neuronas de cerebelo de rata a L-glutamina y glicina [véase el ejemplo 1.2]. El mecanismo neuroprotector implica, al menos en parte, el bloqueo de los receptores ionotrópicos de glutamato, tal como se pone de manifiesto mediante la inhibición de la corriente iónica activada mediante el tipo NMDA de agonista de receptor glutamatérgico expresado en ovocitos de X. laevis (19, 20). Una ventaja importante de estas pruebas biológicas es que permiten la búsqueda de neuroprotectores en sistemas funcionalmente activos, aumentando la potencialidad de su uso in vivo.
Los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) pueden formar parte de diversos tipos de composiciones para la aplicación en el cuerpo de los mamíferos, preferiblemente seres humanos. En este sentido, la invención proporciona una composición que comprende al menos un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I). En una realización particular, dicha composición es una composición farmacéutica.
La composición farmacéutica proporcionada por esta invención comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) junto con al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.
Pueden administrarse trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) con el fin de tratar la neurodegeneración, por cualquier medio que ponga en contacto los trímeros de N- alquilglicina de fórmula (I) con el sitio de acción de los mismos en el cuerpo de un mamífero, preferiblemente un ser humano.
La cantidad terapéuticamente eficaz de los trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) que debe administrarse así como su dosis para tratar un estado patológico mediado por neurodegeneración dependerá de numerosos factores, incluyendo la edad, el estado del paciente, la gravedad de la alteración o trastorno, la vía y frecuencia de la administración y el trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) particular que se use.
La composición farmacéutica proporcionada por esta invención puede presentarse bajo cualquier forma de administración, por ejemplo, sólida o líquida, y puede administrarse de cualquier manera apropiada, por ejemplo, por vía oral, parenteral, rectal o tópica, para lo cual deberá incluir los excipientes farmacéuticamente aceptables para la formulación de la forma administrativa deseada. Una revisión de las diferentes formas farmacéuticas de administración de las medicinas y de los excipientes necesarios pueden encontrarse, por ejemplo, en "Treaty of Galenic Pharmacy" ("Tratado de Farmacia Galénica"), C. Fauli i Trillo, 1993, Luzán 5, S.A. Ediciones, Madrid.
Por consiguiente, un objeto adicional de esta invención está constituido por el empleo de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) en la elaboración de una medicina para la atenuación de la actividad nerviosa de las neuronas implicadas en la neurodegeneración mediada por la aplicación de sustancias químicas exógenas o mediante la liberación endógena de sustancias químicas que producen excitotoxicidad en el sistema nerviosos (sustancias de excitotoxina o excitotóxicas) o en la elaboración de una medicina que inhibe los canales iónicos activados mediante sustancias químicas exógenas o mediante excitotoxinas que conducen a neurodegeneración.
Más específicamente, la invención se refiere al uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) en la elaboración de una medicina para el tratamiento de enfermedades o alteraciones patológicas mediadas por la actividad de los canales iónicos de los receptores ionotrópicos de L-glutamato, tales como receptores de tipo NMDA, por ejemplo, la neurodegeneración en respuesta a un estímulo nocivo.
Más específicamente, la invención se refiere al uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) en la elaboración de una medicina para el tratamiento, el retraso, la reducción, la disminución y/o la prevención de la neurodegeneración, así como al uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) en la elaboración de una medicina para el tratamiento de isquemia cerebral, accidente cerebrovascular, migraña, depresión, Huntington, Parkinson, Alzheimer, demencia senil, epilepsia y esclerosis múltiple y amiotrópica.
La invención proporciona adicionalmente un método para el tratamiento en un paciente de enfermedades y trastornos patológicos mediados por la actividad de los canales fónicos y los receptores ionotrópicos de glutamato, por ejemplo, la neurodegeneración mediada por receptores ionotrópicos de glutamato en respuesta a diversos estímulos nocivos, por ejemplo, mecánicos, químicos y térmicos, que comprende la administración a dicho paciente que padece dicha enfermedad o trastorno patológico, de una cantidad terapéuticamente eficaz de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I), preferiblemente, en la forma de una composición farmacéuticamente que lo contiene.
La cantidad de trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I) que ha de administrarse dependerá de numerosos factores, entre los que se encuentran el grado de neurodegeneración producido por las agresiones excitotóxicas y en el trímero de N-alquilglicina que vaya a usarse.
Por otro lado, un requisito fundamental para la identificación de moléculas bioactivas es llevar a cabo una prueba que permita la determinación de su actividad biológica en las dianas terapéuticas. Los inventores han desarrollado una prueba biológica que permite la evaluación de la potencia de las moléculas que bloquean la corriente iónica activada por agonista en ovocitos de X. laevis que expresan receptores neuronales, tales como receptores glutamatérgicos (19, 20). Una ventaja importante de esta prueba biológica es que permite la búsqueda de antagonistas en receptores funcionalmente activos, aumentando la potencia de su uso in vivo.
Los métodos de expresión heteróloga de receptor en ovocitos de X. laevis se han descrito con detalle por Ferrer-Montiel y Montal (19).
Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar la naturaleza de la presente invención y no se considerarán en un sentido limitativo.
Ejemplo 1 Trímeros de N-alquilglicina que pueden bloquear el receptor NMDA 1.1 Síntesis de trímeros de N-alquilglicina
Los trímeros de N-alquilglicina de la tabla 1 se sintetizaron mediante métodos convencionales de síntesis de péptidos en fase sólida (21). Los trímeros se purificaron mediante cromatografía de líquidos de alta resolución.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 1 Trímeros de N-alquilglicina de fórmula (I)
\vskip1.000000\baselineskip
[1]:
[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicina-mida;
[2]:
[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[3]:
[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[4]:
[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicina- mida;
[5a]:
[N-[(R,S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbo-nilamina)etil]glicinamida;
[5b]:
[N-[(R)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil] etil] glicil]-N- [3- (N,N-dietilamina)propil] glicil]-N-[2- (metilcarbonila-mina)etil]glicinamida;
[5c]:
[N-[(S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil] etil]glicil]- [N- [3- (N,N-dietilamina)propil]glicil] -N-[2- (metilcarbonil-amina)etil]glicinamida;
[6a]:
[N-[(R,S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
TABLA 1 (continuación)
\vskip1.000000\baselineskip
[6b]:
[N-[(R)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil] etil] glicil)-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]gli- cinamida;
[6c]:
[N-[(S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil] etil] glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]gli-cinamida;
[7a]:
[N-[(R,S)-2-[2-[N-metil)pirrolidinil]etil]glicil-[-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil))etil]glicinamida;
[7b]:
[N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[7c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[8a]:
[N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil] etil] glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetila- mina)propil]glicinamida;
[8b]:
[N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilami- na)propil]glicinamida;
[8c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil) pirrolidinil] etil] glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-N,N-dimetilami- na)propil]glicinamida;
[9a]:
[N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil] glicinamida;
[9b]:
[N-[(R)-2-(2-(N-metil) pirrolidinil] etil] glicil]-[N-[3,3-difenilpropil] glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicinamida;
[9c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil)-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicinamida;
[10a]:
[N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(piridil)etil]glicinamida;
[10b]:
[N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[10c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-(2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[11a]:
[N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[11b]:
[N-((R)-2-(2-(N-metil) pirrolidinil] etil) glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicina- mida;
[11c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil) pirrolidinil] etil] glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicina- mida;
[12a]:
[N-[ (R, S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil-N-[3-(N,N-dimetilamina)pro-pil]glicinamida;
[12b]:
[N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil)glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[12c]:
[N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[13a]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[13b]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[13c]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[14]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-(fenetil)glicinamida;
TABLA 1 (continuación)
\vskip1.000000\baselineskip
[15]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil]glicinamida;
[16a]:
[N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[16b]:
[N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[16c]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[17]:
[N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(fenetil)glicinamida;
[18]:
[N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil}glicinamida;
[19a]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil)-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[19b]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[19c]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil) glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[20]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-(fenetil)glicinamida
[21]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil]glicinamida;
[22a]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[22b]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[22c]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[23]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(fenetil)glicinamida y
[24]:
[N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(2-(4-aminosulfonilfenil)etil)glicinami-da.
\vskip1.000000\baselineskip
1.2 Evaluación de la actividad biológica
Se usaron dos pruebas biológicas complementarias con el fin de evaluar la actividad biológica de los trímeros de N-alquilglicina obtenidos en el ejemplo 1.1. La primera evalúa la eficacia y la potencia con la que dichos compuestos bloquean la corriente iónica activada mediante agonistas en ovocitos de X. laevis que expresan el receptor NMDA. La segunda, determina la eficacia neuroprotectora de los trímeros de N-alquilglicina en cultivos primarios de neuronas sometidos a una agresión excitotóxica, tal como una exposición prolongada a L-glutamato y
glicina.
La expresión heteróloga de receptores en ovocitos de X. laevis puede llevarse a cabo según el procedimiento descrito por Ferrer-Montiel y Montal (19). Brevemente, se recogen los ovocitos de X. laevis de ranas adultas, se manipulan y se inyectan con ADNc que codifica para las subunidades NR1 y NR2A del receptor NMDA (5, 20). Las corrientes activadas mediante el agonista de L-glutamato en presencia del coagonista de glicina se registran con el mantenimiento del método de tensión constante con dos microelectrodos (fijación de tensión con dos microelectrodos) (19, 20). Los ovocitos que expresan el receptor se transfieren a la cámara de registro y se someten a perfusión usando un sistema de perfusión de 8 salidas. El agonista y el coagonista, tanto en ausencia, como en presencia del trímero de N-alquilglicina que va a probarse, se disuelven en un tampón Ringer (Hepes 10 mM pH 7,4, NaCl 100 mM, BaCl_{2} 2,0 mM, RCl 3,0 mM) complementado con ácido flufenámico 10 \muM (20). Esta disolución tamponada se usa para minimizar la contribución del canal iónico endógeno de cloruro activado por calcio a la corriente iónica del receptor glutamatérgico (19, 20). La tensión de transmembrana se mantiene constante a -80 mV, y las corrientes iónicas se activan mediante la aplicación de pulsos de la disolución de L-glutamato/glicina (100 \muM/20 \muM) en presencia o ausencia de concentraciones crecientes de los trímeros de N-alquilglicina que van a probarse. La actividad inhibitoria se detecta mediante la medición de la corriente fónica activada mediante el agonista en presencia y ausencia de los trímeros de N-alquilglicina.
La potencia y la eficacia de la actividad inhibitoria de los trímeros de N-alquilglicina se determinan mediante la obtención de las curvas de dosis - respuesta. Para esto, se examina la magnitud del bloqueo de canal iónico activado por L-glutamato/glicina en ovocitos que expresan el receptor NMDA en presencia de concentraciones crecientes del trímero de N-alquilglicina. La razón de las intensidades de corriente iónica en presencia y ausencia de dicho trímero de N-alquilglicina se usan para obtener las curvas de dosis - respuesta (19, 20). Estos gráficos satisfacen funciones logarítmicas para determinar el bloqueo máximo (potencia) y la concentración de antagonista que se produce por la mitad del bloqueo máximo (CI_{50} eficacia).
Los resultados obtenidos mostraron que todos los trímeros de N-alquilglicina bloquearon la actividad del canal fónico que es característicos del receptor NMDA expresado en X. laevis de ovocitos de rana. Las concentraciones de trímero de N-alquilglicina que inhibieron la mitad de la respuesta del receptor NMDA (CI_{50}) activado mediante L-glutamato/glicina a una concentración de 100 \mum/20 \muM, oscilaron entre 0,1 \muM y 100 \muM para los diferentes de trímeros de N-alquilglicina probados (tabla 1). Así, por ejemplo, la CI_{50} del trímero de N-alquilglicina identificado como compuesto [2] es de aproximadamente 2 \muM y de aproximadamente 10 \muM para el trímero de N-alquilglicina identificado como compuesto [3]. El resto de los compuestos mostraron valores de CI50 comprendidos entre 10 y
100 \muM.
Además, se observó que los trímeros de N-alquilglicina probados no se comportaron como antagonistas competitivos del agonista natural.
También se observó que los trímeros de N-alquilglicina probados protegieron cultivos neuronales primarios procedentes del cerebelo de ratas expuestas previamente a glicina 10 \muM frente a la exposición prolongada (\geq3 h) de L-glutamato o N-metil-D-aspartato a una concentración de 1 mM. La prueba consiste en la extracción de neuronas cerebelares de ratas pequeñas, de 7-8 días de edad, cultivarlas en placas en un medio de cultivo complementado con suero bovino fetal (22). Tras 13-19 días en cultivo, se llevó a cabo la agresión excitotóxica, monitorizando la muerte neuronal en ausencia y en presencia de los trímeros de N-alquilglicina a las 24 horas tras la agresión usan dos colorantes fluorescentes: el diacetato fluorescente que indica el número de células viables, y el yoduro de propidio que informa del número de células muertas (23). Como ejemplo, el trímero de N-alquilglicina identificado como compuesto [1] redujo en un 95% la muerte neuronal a una concentración de 30 \mug/ml; el compuesto [5] en un 85% a 30 \mug/ml; el compuesto [23a] en un 57% a una concentración de 50 \mug/ml, y el compuesto [24] en un 60% a 50 \mug/ml. El resto de los trímeros de N-alquilglicina probados, mostraron eficacias de protección neuronal que oscilaron entre un 37% y un 96%.
Además, se observó que los trímeros de N-alquilglicina mostraron un efecto de protección frente a la neurotoxicidad del glutamato en modelos animales. Se usó un modelo de neurotoxicidad en ratones inducidos mediante la inyección de dosis elevadas de amonio, cuyo resultado es la muerte del animal debido a la hiperactivación del receptor NMDA. La prueba consisten en la inyección intraperitoneal en ratones de una cantidad del trímero de N-alquilglicina de 0,05 - 0,1 mg/g, seguido, a los 10 minutos, de una inyección de 12 mmol/kg de acetato de amonio. A las 24 horas de la inyección, se determinó el número de ratones muertos. El trímero de N-alquilglicina identificado como el compuesto [24] protegió al 82% de los ratones, mientras que el trímero de N-alquilglicina identificado como compuesto [23a] protegió el 100% de los animales.
Por otro lado, debido al hecho de que algunos trímeros de N-alquilglicina de fórmula I pueden presentarse como estereoisómeros, se evaluó la posibilidad de que la actividad neuroprotectora de la mezcla racémica correspondiera preferiblemente a uno de los isómeros. Para esto, se evaluó la actividad neuroprotectora del enantiómero identificado como [23b] y [23c], (véase la tabla 1) en cultivos primarios de neuronas cerebelares expuestas a agresión excitotóxica, tal como la incubación con L-glutamato 1 Mm comparándola con la actividad neuroprotectora de una mezcla racémica de dichos enantiómeros. Los resultados obtenidos fueron similares en ambos casos y mostraron que ambos enantiómeros eran neuroprotectores de igual potencia. Del mismo modo, dicha potencia fue similar a la presentada por la mezcla racémica.
Dado el papel del receptor NMDA en la transmisión sináptica excitadora y en la etiología de numerosas enfermedades neurodegenerativas, una consecuencia de la actividad bloqueante de los trímeros de N-alquilglicina proporcionados por esta invención es su uso como útiles neuroprotectores para disminuir o reducir la muerte neuronal provocada por agresión excitotóxica, tal como isquemia cerebral, la neurodegeneración mediada por hiperamonemia, demencia de Alzheimer, epilepsia, etc.
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Claims (11)

1. Trímeros de N-alquilglicina de fórmula general (I)
100
en la que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, iguales o diferentes, independientemente entre sí, se seleccionan de entre ciclopropilo, sec-butilo, 2-metoxietilo, 3-metilbutilo, ciclohexilo, 2-(N-pirrolidinil)etilo, 2-(metilcarbonilamina)etilo, 3-(2-oxo-N-pirrolidinil)propilo, 2-(2-piridil)etilo, 2-feniletilo, 1-(2-tetrahidrofuril)metilo, 2-(N-imidazolil)etilo, 2-(4-metoxifenil)etilo, 2-(3,4-dimetoxifenil)etilo, 2-(2,4-diclorofenil)etilo, 2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etilo, 2-(4-aminosulfonilfenil) etilo, 2-(morfolin)etilo, 3-(N,N-dietilamina)propilo, 3,3-difenilpropilo, 3-(N,N-dimetilamina) propilo y 2-(N,N-dietilamina)etilo, sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos, y sus sales farmacéuticamente aceptables.
2. Trímeros de N-alquilglicina según la reivindicación 1, en los que, R_{1} es sec-butilo, 2-feniletilo, 2-(metilcarboni-
lamina)etilo, N,N-dimetilaminopropilo, o 2-(N-imidazolil)etilo, sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
3. Trímeros de N-alquilglicina según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en los que R2 es ciclopropilo, N,N-dietilaminopropilo, 2-(morfolin)etilo o 3,3-difenilpropilo y sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
4. Trímeros de N-alquilglicina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en los que R_{3} es 2-(N-pirrolidil)etilo, ciclopropilo, 3,3-difenilpropilo o 2-[2-(N-metil)pirrolidinil]-etilo, sus formas y mezclas estereoisoméricas, racémicas o no racémicas, de los mismos.
5. Trímero de N-alquilglicina según la reivindicación 1, seleccionado de entre:
[1]: [N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicinamida;
[2]: [N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[3]: [N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[4]: [N-[3,3-difenilpropil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[5a]: [N-[(R,S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbonila-
mina)etil]glicinamida;
[5b]: [N-[(R)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilami-
na)etil]glicinamida;
[5c]: [N-[(S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilami-
na)etil]glicinamida;
[6a]: [N-[(R,S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
\newpage
[6b]: [N-[(R)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil)-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[6c]: [N-[(S)-2-[2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[7a]: [N-[(R,S)-2-[2-[N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil))etil]glicinamida;
[7b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[7c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]-
glicinamida;
[8a]: [N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[8b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[8c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3-(N,N-dietilamina)propil]glicil]-N-[3-N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[9a]: [N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]-
glicinamida;
[9b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicinamida;
[9c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil)-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(metilcarbonilamina)etil]glicinamida;
[10a]: [N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(piridil)etil]glicinamida;
[10b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[10c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-(2-(2-piridil)etil]glicinamida;
[11a]: [N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[11b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil)glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicina-
mida;
[11c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[2-(N-imidazolil)etil]glicinamida;
[12a]: [N-[(R,S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]glicinamida;
[12b]: [N-[(R)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil)glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]-
glicinamida;
[12c]: [N-[(S)-2-(2-(N-metil)pirrolidinil]etil]glicil]-[N-[3,3-difenilpropil]glicil]-N-[3-(N,N-dimetilamina)propil]-
glicinamida;
[13a]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[13b]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[13c]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[14]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-(fenetil)glicinamida;
[15]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil]glicinamida;
[16a]: [N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glícinamída;
[16b]: [N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[16c]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[17]: [N-(ciclopropil)glicil]-][N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(fenetil)glicinamida;
[18]: [N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil}glicinamida;
[19a]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil)-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[19b]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[19c]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[20]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-N-(fenetil)glicinamida
[21]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-(ciclopropil)glicil]-[N-[2-(4-aminosulfonilfenil)etil]glicinamida;
[22a]: N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((R,S)-sec-butil)glicinamida;
[22b]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil)glicil]-N-((R)-sec-butil)glicinamida;
[22c]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-((S)-sec-butil)glicinamida;
[23]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(fenetil)glicinamida y
[24]: [N-[2-(N-pirrolidinil)etil]glicil]-[N-[2-(N-morfolina)etil]glicil]-N-(2-(4-aminosulfonilfenil)etil)glicinamida.
6. Composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.
7. Uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la elaboración de una medicina para la atenuación de la actividad nerviosa de las neuronas implicadas en la neurodegeneración mediada por la aplicación de sustancias químicas exógenas, o mediante la liberación endógena de sustancias químicas que provocan excitotoxicidad en el sistema nerviosos.
8. Uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la elaboración de una medicina que inhibe los canales fónicos que se activan mediante sustancias químicas exógenas o sustancias químicas endógenas, que conducen a la neurodegeneración.
9. Uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la elaboración de una medicina para el tratamiento de enfermedades y trastornos patológicos mediados por la actividad de receptores ionotrópicos de L-glutamato.
10. Uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la elaboración de una medicina para el tratamiento, el retraso, la reducción, la disminución y/o la prevención de la neurodegeneración.
11. Uso de un trímero de N-alquilglicina de fórmula (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la elaboración de una medicina para el tratamiento de isquemia cerebral, accidente cerebrovascular, migraña, depresión, Huntington, Parkinson, Alzheimer, demencia senil, epilepsia y esclerosis múltiple y amiotrófica.
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