Le mode de gestion chinois

paládio.

3.4 Conclusões e perspectivas

Descrevemos com esse trabalho um novo protocolo para a síntese regiosseletiva de quinolinas 2,3-dissubstituídas, O conjunto desses resultados foi reunido em um artigo submetido e publicado ,em 2015 no periódico Tetrahedron Letters.103 _{O processo fornece os produtos em uma única etapa sem requerer}

condições especiais como atmosfera inerte, reagentes anidros, ligantes tóxicos ou aditivos. A metodologia contorna os problemas de regiosseletividade observados em outros métodos com rendimentos melhores ou equivalentes. Esse protocolo forneceu uma pequena biblioteca de quinolinas díssubstituídas.104

CAPÍTULO III

4. Espirocicloexadienonas como um núcleo químico incomum na inibição da enzima acetilcolinesterase

4.1 Introdução

Devido as melhoras condições de vida e o controle de várias doenças, a expectativa de vida da população mundial vem aumentando de forma consistente segundo dados da Organização Mundial da Saúde (OMS).105 _{Com o decréscimo nas}

taxas de fertilidade associado ao aumento da expectativa de vida em escala global, estima-se que a proporção de pessoas com mais de 60 anos deve duplicar até o ano de 2050.106 _{Esse cenário contribui com o aumento da incidência de doenças}

associadas ao envelhecimento. Uma das mais recorrentes é o mal de Alzheimer ou doença de Alzheimer (DA), um processo neurodegenerativo progressivo irreversível acompanhado da perda severa de memória e funções motoras. As possíveis causas para o aparecimento da doença ainda não estão claramente elucidadas, estudos na área indicam que as mudanças cerebrais que precedem a doença começam até 20 anos antes dos primeiros sintomas aparecerem.107 _{Sua incidência pode ser}

discriminada em duas formas, a primeira denominada DA de início tardio (LOAD-Late Onset Alzheimer Disease), é forma mais usual de manifestação com surgimento após os 60 anos de idade. A outra forma de manifestação é a menos comum, denominada DA familiar (FAD-Familial Alzheimer Disease), tipificada por ter aparecimento prematuro antes dos 60 anos graças a componentes genéticos.108

Atualmente acredita-se que alguns fatores estão correlacionados com o aparecimento da doença, podemos citar algumas hipótese como a hipótese da cascata amilóide, a hipótese da proteína tau, a hipótese colinérgica, fatores genéticos entre outros.109

4.1.1 A hipótese amilóide

A proteína amilóide é um fragmento protéico das placas senis cerebrais extracelulares correlacionada com o mal de Alzheimer em diversos estudos.110 _Wang

e colaboradores111 _{apontaram que nas autópsias cerebrais de pacientes}

diagnosticados com a doença, havia grande acúmulo desta proteína pouco solúvel em regiões do cérebro. Esse fator levou os pesquisadores a correlacionar o fato deste acúmulo protéico ser o responsável por uma cascata de eventos que levam à disfunção sináptica, neurodegeneração e/ou atrofia neural nas regiões temporoparietais e do hipocampo do cérebro.

Figura 14: Comparação do acúmulo de proteínas beta-amilóide no tecido neural para

pacientes sem o diagnóstico do mal de Alzheimer (A) e portadores da disfunção (B).111

Apesar das deposições amilóides serem também usualmente encontradas em cérebros de idosos sadios, segundo hipótese amilóide, estes peptídios são classificados como balizadores da patologia da DA. Os primeiros relatos constatam que peptídeos da proteína amilóide e os subprodutos gerados pela sua proteína precursora (glicoproteína denominada proteína precursora amilóide ou APP) tem neurotoxicidade acentuada e são causa da formação de placas senis e posterior morte celular.112 _{A polimerização dos peptídeos α- e β-amilóides, uma composiçao de}

39 a 42 aminoácidos, é resultante da clivagem da APP, que é responsável por funções fisiológicas fundamentais como a neuroplasticidade.113 _{As secretases γ-secretase e}

β-secretase clivam a APP gerando resíduos peptídicos, estes, mais hidrofóbicos tem eficácia em se agregar na formação de protofibrilas, fibrilas e por fim conglomerados insolúveis.114

4.1.2 Hipótese Tau

A proteína Tau é uma proteína presente no citoplasma e predominante na região dos axônios neurais que tem função moduladora da estabilização microtubular. Os microtúbulos, dímeros das proteínas α e β-tubulina, têm papel fundamental no

ciclo de divisão celular e somados às proteínas Tau desempenham função essencial auxiliando no processo de crescimento neural e transporte axonal efetivo.115 _Foi

constatado que em pacientes diagnosticados com a DA, a proteína se encontra hiperfosforilada, desassociada dos microtúbulos e disposta no citosol. A hiperfosforilação torna o polímero insolúvel, e também contribui para o desequilíbrio da cascata citoplastmática de fosforilações e desfosforilações.116 _{Essa anormalidade}

causa a oligomerização protéica e o aparecimento de emaranhados neurofibrilares (Figura 15), originando o colapso do citoesqueleto celular e morte neuronal.117

Figura 15: Ilustração da oligomerização protéica da proteína Tau e consequente

emaranhamento neurofibrilar. Fonte: Adaptado de WebMD.118

Oligômeros neurofibrilares compostos de proteínas Tau hiperfosforiladas são reportadas também em outras disfunções neurológicas, indicando que as alterações encontradas no citoesqueleto celular possam ser decorrências secundárias, porém de importância substancial na explicaçao de diversas lesões neurais.119

4.1.3 A hipótese colinérgica.

A hipótese colinérgica é a teoria elaborada no intuito de explicar o processo de degeneração neuronal seletivo das regiões cerebrais relacionadas à funções como concentração, aprendizagem, memória entre outros processos, como é o caso do

hipocampo, amígdala, septo medial, núcleo basal e córtex frontal.120 _{De acordo com}

a hipótese colinérgica, a degeneração neuronal e seus sintomas são causados pelo déficit na neurotransmissão cerebral mediada pela acetilcolina (ACh) (Figura 16), um aminoéster neurotransmissor responsável por diversas funções congnitivas do sistema nervoso periférico e central.

Figura 16: Estrutura química da acetilcolina ACh.

O sistema de neurotransmissão colinérgica é constituído pelas enzimas colinesterase, a colina acetiltransferase (ChAT) e também pelos receptores muscarínicos e nicotínicos.121

4.1.3.1 A neurotransmissão colinérgica.

A Figura 17 abaixo ilustra um esquema de transmissão de impulso nervoso mediada pela colina entre dois neurônios.

Figura 17: Ciclo da neurotransmissão da acetilcolina e sua degradação na fenda

A biossíntese da Ach se dá no neurônio pré sináptico pela ação da enzima acetiltansferase (ChaT) na combinação da colina e do cofator acetilcoenzima A. Seu armazenamento e transporte ocorre por meio de vesículas presentes nos axônios que ao atingir seus limites, se rompem liberando os neurotransmissores na fenda sináptica. Uma vez liberados, os neurotransmissores interagem de maneira reversível com os receptores muscarínicos e nicotínicos presentes nas extremidades neuronais pós sinápticas, o impulso elétrico proveniente desta interação é transmitido em biocascata neurônio após neurônio originando então a resposta biológica correspondente no sitema nervoso central e periférico. Findada a interação, a Ach é degradada pela enzima acetilcolinesterase (AchE) em acetil colina e acetato, e a colina é então ‘’reciclada’’ para nova biossíntese no neurônio pré sináptico reiniciando o ciclo colinérgico.123

Atualmente há um entendimento que evoca o comprometimento das funções congnitivas como admissível causalidade da diminuição da transmissão colinérgica no cérebro. É fato que algumas anormalidades observadas em pacientes com a patologia da DA expressam decréscimo na densidade de receptores muscarínicos e nicotínicos, ineficiências na neurocondução e/ou distúrbios na ´´bioreciclagem´´ da colina presente na fenda sináptica.124 _{Sendo assim, a hipótese colinérgica se torna}

uma ótima estratégia no tratamento da DA, compostos inibidores da AchE, precursores colinérgicos e agentes agonistas dos receptores muscarínicos e nicotínicos são na atualidade alvos extremamente eficientes no desenvolvimento de novas abordagens para o tratamento da doença.

4.1.4 A acetilcolinesterase (AChE)

O conhecimento estrutural da enzima e seu sítio catalítico acaba sendo de extrema importância para o desenvolvimento de novos inibidores. Na literatura é possível encontrar várias estruturas cristalográficas para a Ach em sua maioria derivadas dos organismos: Peixe elétrico (eeAchE), Humana (hAChE) e Torpedo California (TcAChE). Para todas, a sequência de aminoácidos presentes no sítio ativo é similar dentre as espécies. A estrutura cristalográfica 1EVE correspondente ao complexo AchE-Donezepila, da espécie Torpedo California foi utilizada na modelagem deste trabalho, e terá sua discussão nos próximos tósinals baseada neste modelo molecular.

O sítio ativo da enzima tem profundidade de 20 Å alinhados com resíduos aromáticos e subdividido em quatro regiões (Figura 18): O sítio esterásico (composto pelos aminoácidos Ser200, His440 e Glu327), o canal oxoaniônico (composto pela Gly118, Gly119 e Ala201), o bolsão de ligação acil (com os resíduos Phe288 e Phe290) e o sítio periférico aniônico (composto pela Trp84, Phe330 e Glu199). As quatro regiões citadas são cooperativamente responsáveis pela hidrólise da acetilcolina em acetato e colina.125

Figura 18: Sítio ativo da AchE e seus resíduos de aminoácidos.126

Na entrada do sítio catalítico a colina encontrará o sítio ativo periférico (PAS,

Figura 18), este é composto pelos resíduos Tyr70, Asp72, Tyr121, Trp279 e Tyr334.

De acordo com a literatura sua função é de atração do substrato via interações hidrofóbicas.127

Dentro do bolsão, encontram-se então os subsítios correspondentes em que ocorre a hidrólise da colina (Esquema 30), nele encontramos o subsítio composto pela Trp84, que tem papel de estabilização conformacional do grupo amônio presente na acetilcolina. Adicionalmente, o subsítio aniônico e o subsítio estereásico são os responsáveis pela hidrólise da Ach.