Agonistas de receptor nicotínico para el tratamiento de enfermedades inflamatorias.

Un compuesto de fórmula:**Fórmula**

en la que R1 y R2 son independientemente alquilo de 1 a 10 átomos de carbono,

Xa es CH o N,

Ya es uno o más sustituyentes seleccionados de hidrógeno, halógeno, amidino, amido, azido, ciano, guanido,hidroxilo, nitroso, urea, sulfato, sulfito, sulfonato, sulfonamida, fosfato, fosfonato, acilo, aciloxilo, alquilo de 1 a 10átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 10 átomos de carbono, alquiltio de 1 a 10 átomos de carbono, alquilamino de 1 a10 átomos de carbono, alcanol de 1 a 10 átomos de carbono, aralquilo, arilo de 6 a 10 átomos de carbono yheterociclo de 3 a 10 miembros;

n es 2,

J es un contraión.

Agonistas de receptor nicotínico para el tratamiento de enfermedades inflamatorias Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Continuación en parte de nº de serie 10/890.987 presentada el 15 de julio de 2004, que es una continuación en parte de nº de serie 10/469.999, presentada el 24 de febrero de 2004, que es una solicitud de fase nacional de PCT/CA02/00412 presentada el 25 de marzo de 2002.

Antecedentes de la invención

a) Campo de la invención La presente invención se refiere al tratamiento de enfermedades inflamatorias, incluyendo una variedad de enfermedades pulmonares, mediante el uso o la administración de agonistas de receptor nicotínico o análogos y derivados de los mismos.

b) Descripción de la técnica anterior

Aunque un hombre o mujer normales respira más de 1 m3 de aire cada hora, nuestros mecanismos de defensa pulmonar se ocupan habitualmente de las grandes cantidades de partículas, antígenos, agentes infecciosos y gases y humos tóxicos que están presentes en el aire inhalado. La interacción de estas partículas con el sistema inmune y otros mecanismos de defensa pulmonar da como resultado la generación de una respuesta inflamatoria controlada que es habitualmente protectora y beneficiosa. En general, este proceso se autorregula para conservar la integridad de la vía respiratoria y las superficies epiteliales alveolares donde ocurre el intercambio de gases. Sin embargo, en algunos casos, la respuesta inflamatoria no puede regularse y aumenta el potencial de daño de tejido. Dependiendo del tipo de exposición ambiental, predisposición genética y una variedad de factores mal definidos, pueden agruparse un número anormalmente alto de células inflamatorias en diferentes sitios del sistema respiratorio, dando como resultado una dolencia o enfermedad.

La respuesta inflamatoria ante estímulos inhalados o intrínsecos se caracteriza por un aumento no específico de la permeabilidad vascular, la liberación de mediadores inflamatorios y quimiotácticos incluyendo histamina, eicosanoides, prostaglandinas, citocinas y quimiocinas. Estos mediadores modulan la expresión y acoplamiento de leucocitos-moléculas de adhesión a células endoteliales, permitiendo el agrupamiento de células inflamatorias presentes en la sangre.

Una reacción inflamatoria más específica implica el reconocimiento y generación de una respuesta inmunitaria específica exacerbada ante antígenos inhalados. Esta reacción está implicada en el desarrollo de asma, neumonitis por hipersensibilidad (NH) y posiblemente sarcoidosis. La desregulación de los mecanismos de reparación después de lesión pulmonar puede contribuir a la fibrosis y pérdida de función en asma, fibrosis pulmonar, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) , y NH crónica.

Se ha reseñado anteriormente que la incidencia de NH es mucho menor entre los fumadores activos que en los no fumadores (1-4) . La sarcoidosis es también menos frecuente en fumadores que en no fumadores (5, 6) . Los mecanismos subyacentes de los efectos beneficiosos del tabaquismo sobre el desarrollo de NH y otras enfermedades inflamatorias son todavía desconocidos, pero pueden ligarse al efecto inmunomodulador de la nicotina. Existen observaciones clínicas de asma de novo o de exacerbación después de dejar de fumar. La prueba de esto es difícil de obtener y cualquier efecto protector de la nicotina en la prevención o el tratamiento del asma está probablemente superado por los efectos negativos del humo del tabaco con sus miles de constituyentes.

El efecto protector de fumar se ha reseñado también en otras enfermedades, siendo la más estudiada la colitis ulcerosa, una enfermedad inflamatoria intestinal (7, 8) . La nicotina se ha usado exitosamente en el tratamiento de esta enfermedad (9, 10) . Otros estudios se han fijado en el posible valor terapéutico de la nicotina en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson (11, 12) .

Los receptores nicotínicos son pentámeros compuestos por cinco subunidades polipeptídicas que actúan como canales iónicos activados por ligandos. Cuando el ligado se une al receptor, ocurre un cambio conformacional en el polipéptido, abriendo un canal central que permite al ión de sodio desplazarse desde el fluido extracelular al citoplasma. Se han identificado cuatro tipos de subunidades: a, º, y y o. El receptor puede consistir en cualquier combinación de estos cuatro tipos de subunidades (13) . Trabajos recientes han mostrado que los macrófagos alveolares (MA) pueden expresar la subunidad a-7 (14) , mientras que las células epiteliales bronquiales expresan las subunidades a-3, a-5 y a-7 (15) y los linfocitos las subunidades a-2, a-5, a-7, º-2 y º-4 (14) . Los fibroblastos (16) y células del músculo liso de las vías respiratorias (17) expresan también estos receptores. Por lo tanto, las células pulmonares residentes (MA, células dendríticas, células epiteliales, fibroblastos, etc.) y aquellas agrupadas en enfermedades inflamatorias (linfocitos, células polimorfonucleares) expresan receptores nicotínicos.

La activación de receptor nicotínico en linfocitos afecta a la señalización intracelular, conduciendo a una activación incompleta de la célula. De hecho, el tratamiento con nicotina regula positivamente la actividad proteína cinasa, que a su vez regula positivamente la actividad fosfolipasa A2 (PLA2) . La PLA2 es responsable de la escisión de 2-fosfato de fosfoinositol (PIP2) a 3-fosfato de inositol (IP3) y diacilglicerol (DAG) (18, 19) . La presencia continua de IP3 en la célula parecería ser el resultado de la desensibilización de los almacenes de calcio, conduciendo a su agotamiento (19) . Esta observación podría explicar el hecho de que los linfocitos tratados con nicotina no liberan suficiente calcio al citoplasma para activar factores de transcripción tales como NFk-B (20) .

La nicotina, el componente farmacológico principal del humo del tabaco, es uno de los agonistas de receptor nicotínico mejor conocidos (21) . Esta sustancia natural tiene propiedades antiinflamatorias e inmunosupresoras bien definidas (22) y puede tener propiedades antifibróticas (23) . La exposición de animales al humo de tabaco con altos niveles de nicotina es más inmunosupresor que de tabaco bajo en nicotina (24) . Además, el tratamiento de ratas con nicotina inhibe la respuesta de anticuerpo específica de antígenos e induce la anergia de linfocitos T (25) . Aunque aumentan en número, los MA de fumadores muestran una capacidad reducida de secretar citocinas inflamatorias en respuesta a endotoxinas (20, 25, 26) y la nicotina parece ser el componente responsable de esta inhibición (26) . Un estudio ha mostrado también que los linfocitos de sangre periférica de fumadores expresan niveles mayores de ligando de FAS (FASL) y que la nicotina aumenta la expresión de FASL en linfocitos de no fumadores, indicando que la nicotina puede afectar a la apoptosis celular (27) . Se ha mostrado también que la nicotina tiene un efecto inhibidor sobre la proliferación y producción de matriz extracelular de fibroblastos gingivales humanos in vitro (23) . Es interesante que el tratamiento con nicotina parece regular positivamente la expresión de receptores nicotínicos (28) . La nicotina misma es una sustancia segura que no parece tener ningún efecto secundario a largo plazo (48-49) . Las enfermedades relacionadas con el humo en pulmones, corazón y arterias no están causadas por la nicotina, sino por los miles de otros productos químicos presentes en el humo inhalado. El problema principal es que la nicotina cruza la barrera hematoencefálica, induciendo adicción. Los efectos dañinos del tabaquismo son obvios. Aunque la nicotina no es responsable de los efectos tóxicos del tabaquismo, siguen estando asociados.

Los agonistas nicotínicos pueden regular negativamente la activación de linfocitos T, es más, se ha mostrado que la nicotina afecta a la expresión de linfocitos T de las moléculas coestimulatorias CD28 y CTLA4 (29) .

La ruta coestimulatoria B7/CD28/CTLA4 desempeña un papel regulador clave en la activación y homeostasis de linfocitos T (30, 31) . Están implicadas dos rutas de señalización. Una señal positiva implica la el acoplamiento de moléculas B7 (CD80 /CD86) con receptores CD28 de linfocitos T, lo que da como resultado la potenciación de las respuestas de linfocitos T (proliferación, activación, expresión de citocinas y supervivencia) (32) . Una señal negativa implica interacciones de B7 con CTLA4 en linfocitos T activados, conduciendo a una modulación negativa de las respuestas de linfocitos T (33, 34) . El equilibrio entre señales derivadas de CD28 y CTLA4 puede alterar el resultado de la activación de linfocitos T.

En NH, se ha reseñado... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de fórmula:

en la que R1 y R2 son independientemente alquilo de 1 a 10 átomos de carbono,

Xa es CH o N,

Ya es uno o más sustituyentes seleccionados de hidrógeno, halógeno, amidino, amido, azido, ciano, guanido, hidroxilo, nitroso, urea, sulfato, sulfito, sulfonato, sulfonamida, fosfato, fosfonato, acilo, aciloxilo, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 10 átomos de carbono, alquiltio de 1 a 10 átomos de carbono, alquilamino de 1 a 10 átomos de carbono, alcanol de 1 a 10 átomos de carbono, aralquilo, arilo de 6 a 10 átomos de carbono y

heterociclo de 3 a 10 miembros;

n es 2,

J es un contraión.

2. El compuesto según la reivindicación 1, en el que R1 y R2 se seleccionan independientemente de metilo, etilo, n-propilo o isopropilo; 15 Xa es CH; Ya es hidrógeno;

n es 2; J es un halógeno.

3. El compuesto según la reivindicación 1, que tiene la fórmula:

4. El compuesto según la reivindicación 1, en el que R1 y R2 son CH2CH3, Xa es CH, Ya es H y n es 2.

5. El compuesto según la reivindicación 1, en el que dicho compuesto tiene la fórmula:

6. El compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que J es fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro, sulfato o sulfonato.

7. Una composición farmacéutica para tratar enfermedades inflamatorias pulmonares que comprende un 5 compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6 y un excipiente farmacéuticamente aceptable.

8. La composición farmacéutica según la reivindicación 7, en la que las enfermedades inflamatorias pulmonares se seleccionan del grupo consistente en asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) , fibrosis pulmonar intersticial (FPI) , sarcoidosis, neumonitis por hipersensibilidad (NH) , NH crónica y bronquiolitis obliterante con neumonitis organizada (BONO) .

9. La composición farmacéutica según la reivindicación 7 u 8, que comprende adicionalmente uno o más agentes terapéuticos seleccionados de un broncodilatador, terapia antiinflamatoria, un antagonista de receptor de leucotrieno e inhibidores de fosfodiesterasa.

10. La composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que dicha enfermedad inflamatoria pulmonar es asma.

11. Un compuesto para uso en el tratamiento o la prevención de enfermedades inflamatorias pulmonares seleccionadas del grupo consistente en asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) , fibrosis pulmonar intersticial (FPI) , sarcoidosis, neumonitis por hipersensibilidad (NH) , NH crónica y bronquiolitis obliterante con neumonitis organizada (BONO) , en el que dicho compuesto tiene la fórmula:

en la que R1 y R2 son independientemente alquilo de 1 a 10 átomos de carbono,

Xa es CH o N,

Ya es uno o más sustituyentes seleccionados de hidrógeno, halógeno, amino, amidino, amido, azido, ciano, guanido, hidroxilo, nitro, nitroso, urea, sulfato, sulfito, sulfonato, sulfonamida, fosfato, fosfonato, acilo, aciloxilo, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 10 átomos de carbono, alquiltio de 1 a 10 átomos de carbono, alquilamino de 1 a 10 átomos de carbono, alcanol de 1 a 10 átomos de carbono, aralquilo, arilo de 6 a 10 átomos de carbono y heterociclo de 3 a 10 miembros;

n es 2,

J es un contraión.

12. El compuesto para uso según la reivindicación 23, en el que R1 y R2 son independientemente alquilo de 1 a 30 10 átomos de carbono,

Xa es CH o N,

Ya es uno o más sustituyentes seleccionados de hidrógeno, halógeno, amino, amidino, amido, azido, ciano, guanido, hidroxilo, nitro, nitroso, urea, sulfato, sulfito, sulfonato, sulfonamida, fosfato, fosfonato, acilo, aciloxilo, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 6 átomos de carbono, alquiltio de 1 a 6 átomos de carbono, alquilamino de 1 a 6

átomos de carbono, alcanol de 1 a 6 átomos de carbono, aralquilo, arilo de 6 a 10 átomos de carbono y heterociclo de 3 a 10 miembros;

n es 2, y

J es un contraión.

13. El compuesto para uso según la reivindicación 11, en el que R1 y R2 se seleccionan independientemente de 10 metilo, etilo, n-propilo o isopropilo; Xa es CH; Ya es hidrógeno; n es 2;

J es un halógeno. 15 14. El compuesto para uso según la reivindicación 11, en el que dicho compuesto tiene la fórmula:

en la que R1 y R2 se seleccionan independientemente de metilo, etilo, n-propilo o isopropilo; Ya es hidrógeno; J es un halógeno.

15. El compuesto para uso según la reivindicación 11, en el que dicho compuesto tiene la fórmula:

16. El compuesto para uso según la reivindicación 11, en el que R1 y R2 son CH2CH3, Xa es CH, Ya es H y n es 2. 25 17. El compuesto para uso según la reivindicación 11, en el que dicho compuesto tiene la fórmula:

18. El compuesto para uso según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, en el que dicha enfermedad inflamatoria pulmonar es asma.

19. El compuesto para uso según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en el que dicho compuesto se

administra mediante inyección o infusión directa, por administración intratecal/nasal, intraocular, transdérmica, oral, parenteral, tópica o por inhalación.

20. El compuesto para uso según la reivindicación 19, en el que dicho compuesto se administra por vía oral, tópica o por inhalación.

21. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, para uso en la inducción de relajación y 10 broncodilatación del músculo liso de las vías respiratorias.

22. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, para uso en la inducción de una repuesta agonista en un receptor nicotínico de célula pulmonar.