Uso de glicolípidos sulfatados como promotores del crecimiento neurítico, la mielinización e inhibidores de la proliferación de astroglia y microglia.

Uso de glicolípidos sulfatados como promotores del crecimiento neurítico,

la mielinización e inhibidores de la proliferación de astroglia y microglia.

Uso de un compuesto de fórmula I, donde R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, R2 se selecciona independientemente del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado, al menos uno de R3 y R4 es un grupo SO3M, donde M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, siendo el otro hidrógeno o acilo; para fabricar un medicamento para tratar patologías del sistema nervioso central seleccionadas del grupo que consiste en lesión por trauma del SNC, enfermedad desmielinizante, enfermedad neuro-inflamatoria y trastorno mental causado por bajo nivel de BDNF. Así como, algunos de estos compuestos de fórmula I, sus procedimientos de obtención y composiciones que los comprenden.

Uso de glicolípidos sulfatados como promotores del crecimiento neurítico, la mielinización e inhibidores de la proliferación de astroglia y microglia SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere al uso de glicolípidos sulfatados de fórmula (I) para tratar enfermedades del sistema nervioso central. Estos compuestos actúan como inhibidores de astrocitos y microglia. También promueven el exo-crecimiento neurítico, dendritas y axones, el volumen oligodendroglial y la síntesis de mielina. Así como al hallazgo de su interacción con RhoGDIa, proteína reguladora de la familia de RhoGTPasas.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Las lesiones por trauma en el Sistema Nervioso Central (SNC) tienen cada vez mayor importancia económica y social a escala mundial. Deteniéndonos en la lesión medular comprobamos que tiene una incidencia entre 25 a 30 nuevos casos por millón de habitantes y año en España, lo que supone más de mil casos nuevos anualmente. Se ha observado que los pacientes agudos son individuos jóvenes, reflejándose en la edad de los ingresados donde el 80% presenta entre 15 y 39 años. Un informe anual realizado en 2007 por la Dirección Médica del

Hospital Nacional de Parapléjicos describe que en estos individuos se producen lesiones altas, es decir, mayor número de tetraplejias respecto a las paraplejías. En particular, se ha reportado un 48 % de lesiones cervicales frente a un 45 % de lesiones dorsales y 7 % de lesiones lumbares. Aunque desde hace 5 años se ha observado que las tetraplejias disminuyen respecto a las paraplejías. Adicionalmente, el porcentaje de hombres es muy superior al de mujeres, en particular 80 % de hombres y 20 % de mujeres.

El Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo (HNPT) ha cifrado en 60 mil ? el coste medio de hospitalización de cada paciente lesionado medular, considerando un promedio de nueve meses de recuperación desde el ingreso hasta el alta médica. La aparición de 1000 nuevos casos de paraplejia o tetraplejia supone un coste anual de 60 millones ?, añadido al de pacientes crónicos en tratamiento, con una esperanza de vida similar al conjunto de la población. Estos datos del HNPT son equiparables a las cifras actuales en los países desarrollados. Incluso cuando el número de muertes por accidente de tráfico va disminuyendo ostensiblemente; esto no significa que decrezcan los lesionados medulares. Estos accidentes son la causa principal de lesiones cervicales que llevan a una parálisis total y la tendencia es a un aumento de estas patologías.

Los daños por laceración, o aquellos que producen cavitación en la médula espinal, son típicos de las lesiones traumáticas y afectan a los axones del sistema nervioso central (SNC) . Incluso una pequeña pérdida de 30 sustancia gris puede dar lugar a secuelas devastadoras en el paciente (M. B. Bunge, Neuroscientist 7, 325 (Aug, 2001; J. H. Kaas et al., Exp Neurol 209, 407 (Feb, 2008) ) . Además de la muerte neuronal inicial producida por el trauma, la recuperación anatómica y funcional de la zona lesionada no se produce espontáneamente debido a que los axones lesionados colapsan sus conos de crecimiento, retrayéndose y degenerando. En la zona lesionada se forma un tejido inhibitorio para el crecimiento axonal, llamada cicatriz glial, que no permite el paso de eventuales fibras regenerativas a través de la lesión. Componentes de la mielina, la matriz extracelular, así como la presencia de glia reactiva, es decir, astrocitos y microglia, son responsables del carácter inhibitorio de la cicatriz glial (S. K. Kostyk, et al., Neuroscience 156, 498 (Oct 15, 2008) ; H. Beck, M. Semisch, C. Culmsee, N. Plesnila, A. K. Hatzopoulos, Am J Pathol 173, 77 (Jul, 2008) ) .

La regeneración axonal en el SNC lesionado esta imposibilitada en gran medida por inhibidores específicos que se acumulan en el sitio de la lesión y que limitan severamente la recuperación funcional (G. Yiu, Z. He, Nat Rev Neurosci 7, 617 (Aug, 2006) ; S. Watkins, M. Yunge, D. Jones, E. Kiely, A. J. Petros, J Pediatr Surg 36, 654 (Apr, 2001) ) . Proteínas inhibitorias como: NogoA, MOgp (en inglés, Myelin Oligodendrocyte glycoprotein) , y MAG (en inglés, Myelin-Associated Glycoprotein) son expresadas por la oligodendroglia. Estas pueden asociarse al receptor de Nogo (NgR) , que a su vez puede formar un complejo con el receptor p75 en la superficie de 45 neuronas. Esta interacción conduce a la transducción de señales al citosol de la neurona, donde se activa la GTPasa RhoA, y finalmente se produce el bloqueo del crecimiento axonal (A. A. Vyas, O. Blixt, J. C. Paulson, R.

L. Schnaar, J Biol Chem 280, 16305 (Apr 22, 2005) ; A. A. Vyas et al., Proc Natl Acad Sci U S A 99, 8412 (Jun 11, 2002) ; T. Yamashita, Brain Nerve 59, 1347 (Dec, 2007) ) . Por lo tanto la búsqueda de moléculas que inhiban la actividad de RhoA es un campo prometedor para la aplicación de terapias que conduzcan a la reparación del

SNC lesionado (R. E. Gross, Q. Mei, C. A. Gutekunst, E. Torre, Cell Transplant 16, 245 (2007) ; S. Mi, Cytokine Growth Factor Rev 19, 245 (Jun-Aug, 2008) ) .

Considerando el contexto anterior, es de gran interés la modulación de la familia de RhoGTPAsas, a la que además de RhoA, también pertenecen CDC42 y Rac (E. Boulter et al., Nat Cell Biol 12, 477 (May) ; M. Gorovoy et al., Circ Res 101, 50 (Jul 6, 2007) ) .

En un trabajo de investigación anterior, hemos sintetizado compuestos derivados de glucosamina con grupos lipófilos en posición anomérica y grupos sulfatos en otras posiciones del azúcar. Utilizando estas moléculas sintéticas observamos una inhibición efectiva de la proliferación, crecimiento o migración de astroblastos en cultivo; procesos en los que están implicadas estas GTPasas. Así también hemos observado la inhibición por

estos glicósidos de la expresión de genes que modulan directamente la actividad de RhoGTPasas (M. Nieto-Sampedro, E. Doncel, A. Fernández, Expert Opin Ther Pat 14 487 (2004) ) .

En otro trabajo de investigación describimos que otros derivados de glucosamina con grupos lipófilos en posición enomérica y grupos sulfato, glicolípidos sulfatados de fórmula I, son capaces de inhibir el crecimiento de 5 melanomas y gliomas (I. Garcia-Alvarez et al., J Med Chem 50, 364 (Jan 25, 2007) ) .Estos procesos son irreversibles pues las células transformadas entran en apoptosis, fragmentándose el ADN (I. Garcia-Alvarez et al., J Med Chem 52: 1263–1267 (2009) ) . Sin embargo, en los ensayos que se describen en esta solicitud de patente se observó que las células afectadas por el tratamiento, tanto astrocitos como microglia, se recuperan en el momento que dicho tratamiento se retira, de manera que el mecanismo de inhibición es diferente al de las células transformadas.

En los procesos oncológicos se promueve la proliferación celular y por ende la producción de factores solubles, por ejemplo EGF, para la señalización de las células transformadas. Por el contrario en las células neurales normales después de una lesión disminuyen drásticamente los niveles de factores de crecimiento y se producen gran cantidad de señales inhibitorias (J. Dill et al., J Neurosci 28 (36) : 8914-28 (2008) ) . Uno de los objetivos de la 15 presente invención es proporcionar un compuesto que inhiba esta inhibición, proveniente fundamentalmente de las células gliales, provocando así la activación de la recuperación fisiológica en la zona del SNC afectada. De esta forma, se consigue aumentar los niveles endógenos de factores solubles como el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF según sus siglas en inglés) al no ser consumidos por las células gliales, permitiendo que alcancen a los otros tipos celulares implicados en la transmisión y preservación de los impulsos nerviosos,

es decir neuronas y oligodendrocitos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En esta invención describimos el uso de glicolípidos sintéticos que promueven el crecimiento axonal, incrementan la producción de mielina en oligodendrocitos e inhiben la división de células de astroglia y microglia. Así también demostramos que este comportamiento se debe a una interacción directa con la proteína RhoGDIa,

que forma parte de la cascada de señalización para RhoGTPasas. Estos compuestos son estables, solubles en solventes polares y su efecto desaparece al ser eliminados.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere al uso de un compuesto de fórmula I

OR4

(I)

donde R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles,

R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado, y

al menos uno de los sustituyentes R3 o R4 es un grupo SO3M, donde M se selecciona...

1. Uso de un compuesto de fórmula I

(I)

donde R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado, y al menos uno de los sustituyentes R3 o R4 es un grupo SO3M, donde M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, y el otro sustituyente, sino es un grupo SO3M, se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y acilo; para fabricar un medicamento para tratar patologías del sistema nervioso central en las que están implicadas las células gliales y las RhoGTPasas.

2. Uso de un compuesto de fórmula I según la reivindicación 1, donde las patologías del sistema nervioso central

están seleccionadas del grupo que consiste en lesión por trauma del SNC, enfermedad des-mielinizante, 15 enfermedad neuro-inflamatoria y trastorno mental causado por bajo nivel de BDNF.

3. Uso de un compuesto de fórmula I según la reivindicación 2, para fabricar un medicamento para tratar una lesión por trauma del SNC.

4. Uso de un compuesto de formula I según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde R1 se selecciona del grupo que consiste en octadec-9-enilo y un grupo geranilgeranilo de fórmula:

5. Uso de un compuesto de fórmula I según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde R3 y R4 son ambos SO3M, donde M es un metal alcalino y se selecciona del grupo que consiste en sodio y potasio.

6. Compuesto de fórmula I, caracterizado porque

R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado, y al menos uno de los sustituyentes R3 o R4 es un grupo SO3M, donde M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, y el otro sustituyente, sino es un grupo SO3M, se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y acilo; 30 siempre que cuando R2 es metilo, R3 y R4 son grupos SO3M.

7. Compuesto de fórmula I según la reivindicación 6, donde R1 se selecciona del grupo que consiste en octadec9-enilo y geranilgeranilo de fórmula:

8. Compuesto de formula I según una cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, donde R2 es un grupo trifluorometilo.

9. Procedimiento de obtención del compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde R3 y R4 son SO3M y M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, caracterizado porque comprende:

a) reacción de un compuesto de fórmula II con un alcohol de fórmula III en presencia de un ácido para obtener un compuesto de fórmula IV,

+ R1-OH (II)

(III) (IV) donde R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, y R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado; y

b) tratar el compuesto IV con un agente de sulfatación para obtener el compuesto de fórmula I donde R3 y R4 son SO3M.

10. Procedimiento de obtención del compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde R3 es hidrógeno, R4 es SO3M y M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, caracterizado porque comprende:

a´) reacción de un compuesto de fórmula IV con 2, 3-butanodiona y etanol, en presencia de un ácido prótico para obtener un compuesto de fórmula V,

OH O

OR1 EtO O

O NH

OEtO

R2

(IV) (V) donde

R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, y R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado; b´) tratar el compuesto V con un agente de sulfatación para obtener el compuesto de fórmula VI; e

(VI)

c´) hidrolizar el compuesto VI para obtener el compuesto de fórmula I donde R3 es hidrógeno y R4 es SO3M.

11. Procedimiento de obtención del compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde R3 es SO3M, R4 es hidrógeno y M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria, caracterizado porque comprende:

a´´) reacción de un compuesto de fórmula IV con 2, 2-dimetoxipropano en presencia de un ácido prótico para obtener un compuesto de fórmula VII;

R1 es un resto alquenilo C5-C25 que contiene uno o más enlaces carbono-carbono dobles, y R2 se selecciona del grupo que consiste en metilo y metilo fluorado; b´´) tratar el compuesto VII con un agente de sulfatación e hidrolizar el grupo acetal para obtener el compuesto de fórmula I donde R3 es SO3M y R4 es hidrógeno.

12. Composición farmacéutica que comprende un compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8.

13. Derivado marcado químicamente de fórmula VIII, donde M se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metal alcalino, amonio y amina cuaternaria.

14. Método de obtención de un compuesto de fórmula VIII, caracterizado porque comprende:

OSO3M

VIII

a) hidrolizar el compuesto de formula I donde R1 es octadec-9-enilo, R2 es trifuorometilo, R3 es hidrógeno y R4 es SO3M para obtener a un compuesto de formula IX;

(IX) b) acilar el compuesto de formula IX con un compuesto de formula X para obtener el compuesto de fórmula VIII.

(X)

15. Reactivo de análisis que comprende un compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde R2 es un metilo fluorado, o un compuesto de fórmula VIII tal como se describe en la reivindicación 13.

16. Uso del compuesto de fórmula VIII tal como se describe en la reivindicación 13, para fabricar un reactivo de análisis para realizar ensayos biológicos basados en la detección de fluorescencia.

17. Uso del compuesto de fórmula I tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 donde R2 es un metilo fluorado, para fabricar un reactivo de análisis para realizar ensayos biológicos basados en la detección de flúor.