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Tipo: | Tese |
Título: | Efeitos vasculares do 1-nitro-2-fenileteno, trans-4-metoxi-β-nitroestireno e trans-4-cloro-β-nitroestireno: relação estrutura-atividade |
Título em inglês: | Vascular effects of 1-nitro-2 phenylethene, trans-4-methoxy-β-nitrostirene and trans-4-chlorine-β-nitrostirene: structure-activity relationship |
Autor(es): | Barbosa, Loeste de Arruda |
Orientador: | Lahlou, Mohammed Saad |
Palavras-chave: | Guanilato Ciclase;Fator Regulador Miogênico 5;Músculo Liso Vascular |
Data do documento: | 26-Jul-2016 |
Citação: | BARBOSA, L. A. Efeitos vasculares do 1-nitro-2-fenileteno, trans-4-metoxi-β-nitroestireno e trans-4-cloro-β-nitroestireno: relação estrutura-atividade. 2016. 168 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. |
Resumo: | O 1-nitro-2-fenileteno, o trans-4-metoxi-β-nitroestireno e o trans-4-cloro-β-nitroestireno são derivados do 1-nitro-2-feniletano, sintetizados no intuito de potencializar suas ações farmacológicas. O objetivo desse estudo foi investigar os efeitos vasculares desses derivados comparando seus efeitos sob o aspecto estrutura-atividade. O 1-nitro-2-fenileteno (0,67-670,46 M) apresentou efeitos vasorrelaxantes com potência similar em contrações induzidas por fenilefrina ou potássio em anéis de aorta, artéria pulmonar bem como contrações, em meio isento de cálcio, promovidas por dibutirato de forbol ou ortovanadato de sódio. Seu efeito vasorrelaxante provavelmente se deve a mecanismos miogênicos intracelulares independentes do influxo cálcio extracelular e da presença de endotélio. Apresentou também potência maior em artérias de resistência (IC50 7,50 [3,28-11,66] µM) quando comparada com artérias de condutância (IC50 70,19 [31,37-109,01] µM, aorta). Quando comparado com o 1-nitro-2-feniletano, o 1-nitro-2-fenileteno foi mais potente em artéria aorta (cerca de 3,30 vezes) e em terceiro ramo de artéria mesentérica (cerca de 5,73 vezes). A ligação dupla na cadeia lateral do o 1-nitro-2-fenileteno foi responsável pelo aumento de potência em relação ao o 1-nitro-2-feniletano. O trans-4-metoxi-β-nitroestireno (0,55-558,12 M) apresentou ação vasorrelaxante independente do endotélio, em artérias aorta e pulmonar, sendo mais potente sobre o acoplamento farmacomecânico. Seu mecanismo de ação, estudado em aorta (IC50 78,23 [48,43-108,02] µM), mostrou que seus efeitos envolvem a estimulação da guanilato ciclase, pois foi incapaz de relaxar completamente preparações pré-tratadas com ODQ ou azul de metileno (IC50 = 325,42 [197,81-453,09] µM e 188,88 [58,31-319,39] µM, respetivamente). O trans-4-metoxi-β-nitroestireno também foi mais potente em relaxar artérias de resistência do que artérias de condutância (IC50 = 78,23 [48,43-108,02] e 9,76 [0,78-18,80] µM, respectivamente). Em relação ao 1-nitro-2-fenileteno, a potência da ação vasorrelaxante do trans-4-metoxi-β-nitroestireno não foi diferente no acoplamento farmacomecânico, mas seu mecanismo de ação foi diferente. O trans-4-cloro-β-nitroestireno (0,54-544,69 µM) induziu efeitos vasorrelaxantes que são independentes do endotélio funcional e inibiu com a mesma potência, tanto o acoplamento eletromecânico quanto farmacomecânico. Essa substância apresentou potência similar ao 1-nitro-2-fenileteno em relaxar contrações induzidas por fenilefrina (IC50 = 80,01 [56,70-103,32] µM), porém, foi reduzida após inibição da guanilato ciclase por ODQ (IC50 157,63 [123,42-191,89] µM) ou por azul de metileno (IC50 = 149,30 [31,12-267,49] µM). Assim, os efeitos relaxantes do trans-4-cloro-β-nitroestireno parecem ser mediados através da estimulação da guanitato ciclase como foi observado para o trans-4-metoxi-β-nitroestireno e o 1-nitro-2-feniletano. Concui-se que a restrição conformacional que o 1-nitro-2-fenileteno apresentou foi responsável pelo aumento de potência, porém, resultou em mudança no mecanismo de ação. A inserção do grupamento metoxila na molécula no 1-nitro-2-fenileteno não contribuiu para ganho extra de potência farmacológica, porém, devido ao seu caráter doador de elétrons, estabilizou a molécula e reaproximou o mecanismo de ação ao do 1-nitro-2-feniletano, provavelmente em estimular a guanilato ciclase. O átomo de cloro inserido no anél aromático do 1-nitro-2-fenileteno contribuiu provavelmente para promover a afinidade com a enzima guanilato ciclase. Esse estudo mostrou que esses nitroderivados são substâncias promissoras. Investigações devem ser continuadas no sistema cardiovascular de animais normotensos e em modelos de hipertensão arterial sistêmica, hipertensão arterial pulmonar, disfunção erétil, infarto do miocárdio, dentre outros. Investigações mais complexas in vitro em artérias de resistência ou artérias coronárias são também relevantes. Além disso, será interessante a realização de estudos in silico envolvendo a guanilato ciclase e mensuração de GMPc intracelular, especialmente com o trans-4-cloro-β-nitroestireno e trans-4-metoxi-β-nitroestireno. |
Abstract: | 1-Nitro-2-phenylethene, trans-4-methoxy-β-nitrostyrene and trans-4-chloro-β-nitrostyrene are synthesized from 1-nitro-2-phenylethane to improve its pharmacologically potency. In this study, we investigated the vasorelaxing effects of these nitroderivatives in different vascular bed preparations and studied structure-activity relationship. 1-Nitro-2-phenylethene (0,67-670,46 µM) presented vasorelaxing effects with similar power in phenylephrine or potassium-induced contractions in aortic rings, pulmonary artery and in phorbol-12,13-dibutyrate or sodium orthovanadate-induced contractions. Its action appears to occur intracellularly probably through inhibition of contractile events that are clearly independent of Ca2+ influx from the extracellular milieu, with independent-endothelial presence. In endothelium-intact mesenteric resistance arterial rings, 1-nitro-2-phenylethene also relaxed sustained contractions induced by noradrenaline, with an IC50 value (7.50 [3.28-11.66] µM) significantly lower than that obtained in aortic preparations (70.19 [31.37-109.01] µM). Because of the conformational restriction of its alkene moiety, 1-nitro-2-phenylethene was shown to be a vasorelaxant nearly 3.3 and 5.7 times more potent than its structural analogue 1-nitro-2-phenylethane respectively in conductance and resistance arteries. Trans-4-methoxy-β-nitrostyrene (0.55-558.12 µM) induced an endothelium-independent vasorelaxant effect with a higher potency on pharmacomechanical coupling than on electromechanically mediated induced contractions. The IC50 value for the relaxant effect of trans-4-methoxy-β-nitrostyrene in aortic preparations pre-contracted with phenylephrine was significantly higher following pretreatment with methyl blue [IC50 = 325.42 [197.81-453.09] or ODQ 188.88 [58.31-319.39 µM], when compared to control (IC50 = 78,23 [48,43-108,02] µM). These data provide substantial evidence that vasorelaxation induced by trans-4-methoxy-β-nitrostyrene is mediated through stimulation of soluble guanylate ciclase. As with 1-nitro-2-phenylethene, trans-4-methoxy-β-nitrostyrene possess greater potency in resistance (IC50 = 9.76 [0.78-18.80] µM) than conductance (IC50 = 78.23 [48.43-108.02] µM) arteries. Although the methoxy substitution in the para-position of the aromatic ring did not increase the 1-nitro-2-phenylethene´s vasorelaxant potency, it seems that stabilizing the nitroxyl free radical though a resonance effect explains the different mechanisms by which 1-nitro-2-phenylethene and trans-4-methoxy-β-nitrostyrene induce their vasorelaxant effects. The trans-4-chloro-β-nitrostyrene (0.54-544.69 µM) also induced an endothelium-independent vasorelaxant effect, but with a similar potency on both pharmacomechanical and electromechanical couplings. This effect seems also mediated by a soluble guanylate cyclase pathway as it was blunted following pretreatment with ODQ (IC50 = 157.63 [123.42-191.89] µM) or methylene blue (IC50 = 149.30 [31.12-267.49 µM).In conclusion, our findings indicate that the conformational restriction of its alkene moiety in 1-nitro-2-phenylethane has been responsible for increased its pharmacologically potency. Its vasorelaxation is of myogenic nature probably through inhibition of contractions that are independent of Ca2+ influx from the extracellular milieu differently than its structural analogue 1-nitro-2-phenylethane. The insertion of methoxyl grouping in 1-nitro-2-phenylethene’s aromatic ring did not contribute to be more powerful. But because of its electron donor character, stabilized the molecule, trans-4-methoxy-β-nitrostyrene most likely has its effects mediated through stimulation of soluble guanylate ciclase. Probably chlorine atom in trans-4-chloro-β-nitrostyrene promoted the molecular affinity with the enzyme guanylate cyclase. Our findings showed that these nitroderivatives are interesting and promising substances. Investigations should be continued in the cardiovascular system in normotensive animals and in hypertension models such pulmonary hypertension for example. Studies in erectile dysfunction, heart attack, and others diseases are relevant too. More complex searches in vitro in resistance arteries or coronary arteries are also important. Also in silico studies involving the of guanylate cyclase and cGMP measurement, especially with trans-4-chloro-β-nitrostyrene and trans-4-methoxy-β-nitrostyrene should be done. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29920 |
Aparece nas coleções: | PPGF - Teses defendidas na UFC |
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