DERIVADOS DE CROMANO Y SUS USOS COMO INHIBIDORES DE LA ACTIVIDAD DE LAS PROTEINAS DESACOPLANTES.

Derivados de cromano y sus usos como inhibidores de la actividad de las proteínas desacoplantes.

Compuestos derivados del cromano, que presentan la fórmula general (I), donde R{sup,1} y R{sup,2}, son iguales o diferentes entre sí, y están representados por un átomo de hidrógeno (H) o un grupo alquilo (C{sub,1}-C{sub,8}); R{sup,3} está representado por un átomo de H, un halógeno, un grupo arilo o un grupo -COOR{sup,5}; donde R{sup,5} es alquilo (C{sub,1}-C{sub,4}) o un alquilarilo; y R{sup,4} está representado por un átomo de hidrógeno (H), un grupo alquilarilo o un grupo alquilo (C{sub,1}-C{sub,8}), lineal o ramificado. Así como sus diferentes usos, más concretamente en la identificación de compuestos terapéuticos, como compuestos reguladores de las proteínas desacoplantes o su uso terapéutico para el tratamiento de diferentes enfermedades y dolencias que cursen con un aumento en la actividad de dichas proteínas

Derivados de cromano y sus usos como inhibidores de la actividad de las proteínas desacoplantes.

La presente invención se refiere a una serie de compuestos derivados del cromano, así como sus diferentes usos, más concretamente en la identificación de compuestos terapéuticos, como compuestos reguladores de las proteínas desacoplantes o su uso terapéutico para el tratamiento de diferentes enfermedades y dolencias que cursen con un aumento en la actividad de dichas proteínas como son el cáncer, la caquexia, la diabetes no dependiente de insulina, las infecciones o la fiebre.

Estado de la técnica

Las "especies reactivas de oxígeno" (ROS) son moléculas muy reactivas debido a que tienen un electrón no pareado (radical libre) como el ión superóxido o el radical hidroxilo. Se incluyen en esta denominación las moléculas precursoras de los radicales libres, como por ejemplo el H₂O₂. Las ROS son un subproducto más del metabolismo oxidativo, siendo la acción de la NADPH oxidasa, la xantina oxidasa, el citocromo P450 y la cadena transportadora de electrones de la mitocondria las fuentes de ROS más significativas. Las ROS participan en procesos fisiológicos, actuando en muchos casos como señales intracelulares [D'Autréaux B, Toledano MB (2007) ROS as signalling molecules: mechanisms that generate specificity in ROS homeostasis. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8:813-24]. En situaciones fisiológicas normales hay un equilibrio entre la producción de ROS y su inactivación mediante los mecanismos celulares de defensa frente al estrés oxidativo, en los que intervienen moléculas antioxidantes de bajo peso molecular (tales como glutation y vitamina E) y enzimas como la catalasa, superóxido dismutasa y la glutation peroxidasa, que inactivan las ROS. Además, un aumento de la actividad de la cadena respiratoria también mitiga la producción mitocondrial de ROS. Cuando se rompe este equilibrio se produce el estrés oxidativo. Este genera una serie de cambios fisiológicos y bioquímicos que son la base de muchos procesos patológicos y que pueden originar incluso la muerte celular. El daño celular ocurre a varios niveles, siendo los más importantes la alteración del ADN mitocondrial, la peroxidación lipídica y la modificación covalente de proteínas.

El uso de agentes que provocan un aumento en la producción de ROS es una estrategia que se ha explotado de modo satisfactorio en la terapia contra el cáncer. Este objetivo se puede conseguir mediante dos aproximaciones: (i) induciendo directamente la generación de ROS en la célula tumoral o (ii) inhibiendo los sistemas de defensa. Entre los agentes químicos utilizados para esta estrategia están la procarbazina, vinblastina, doxorubicina, motexafina, camptotecina, neocarzinostatina, y el cisplatino [Renschler MF (2004) The emerging role of reactive oxygen species in cáncer therapy. Eur. J. Cáncer 40:1934-1940; y Ozben T (2007) Oxidative stress and apoptosis: impact on cáncer therapy. J. Pharm. Sci. 96:2181-2196].

La respiración celular es un proceso mitocondrial de oxidación de azúcares y grasas. La transferencia de electrones desde las moléculas que se están oxidando hasta el oxígeno tiene lugar en la membrana mitocondrial interna y se acopla a un bombeo de protones de dentro hacia afuera de la mitocondria, con lo que se forma un gradiente de protones. La energía almacenada en este gradiente es usada para la síntesis del ATP mediante la fosforilación oxidativa de su precursor. El ATP es la molécula universal que permite almacenar la energía y distribuirla luego a la fabricación de componentes celulares, el transporte de moléculas, la transmisión de señales, etc. Los dos procesos (respiración y síntesis de ATP) se encuentran acoplados, de modo que la velocidad de oxidación de sustratos (respiración) se ajusta a la demanda celular de ATP, evitando así que se malgasten las reservas energéticas.

Las proteínas desacoplantes (uncoupling proteins, UCP) son transportadores que pertenecen a la superfamilia formada por los transportadores mitocondriales de metabolitos, proteínas relacionadas evolutivamente y que presentan semejanzas estructurales y funcionales. La función de las UCP es disminuir la eficiencia de la fosforilación oxidativa, mediante una disipación controlada del gradiente de protones [Krauss S, Zhang CY & Lowell BB (2005) The mitochondrial uncoupling protein homologues. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 6:248-261]. En mamíferos se han descrito cinco UCP, con una distribución anatómica específica para cada una de ellas.

La proteína desacoplante UCP1, exclusiva del tejido adiposo marrón de mamíferos, es la mejor conocida jugando un importante papel por ejemplo en el mantenimiento de la temperatura corporal en recién nacidos. Cuando la UCP1 es activada por ácidos grasos provoca que los protones vuelvan al interior de la mitocondria sin que haya síntesis de ATP. Se acelera, por tanto, la respiración, pero la energía del gradiente de protones se disipa en forma de calor [Nicholls DG, & Locke RM (1984) Thermogenic mechanisms in brown fat. Physiol. Rev. 64: 1-64], La actividad transportadora es inhibida por los nucleótidos de purina que se unen en el interior de la proteína, a la que acceden desde la cara expuesta al espacio intermembranar. El sitio de unión de esos nucleótidos aún no se conoce con detalle, pero los datos disponibles sugieren que el anillo de purina interacciona con los loops (lazos) que cierran por el lado matricial el barril formado por las regiones transmembrana de la proteína [Ledesma A et al. (2002) Modeling the transmembrane arrangement of the uncoupling protein UCP1 and topological considerations of the nucleotide-binding site. J Bioenerg Biomembr. 34:473-86].

La UCP2 se encuentra en numerosos tejidos y órganos y su función no está totalmente esclarecida. Sin embargo, hay numerosas evidencias de su papel en el control de la producción de ROS, constituyendo un mecanismo de defensa frente al estrés oxidativo basado en que la inducción del desacoplamiento entre respiración y síntesis de ATP origina una aceleración de la respiración y esto provoca una reducción de la producción de ROS. [Krauss S, Zhang CY & Lowell BB (2005) The mitochondrial uncoupling protein homologues. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 6:248-261]. El primer fenotipo que se describió en el ratón knock-out para la UCP2 fue unos mayores niveles de ROS en los macrófagos, lo cual confirió a estos ratones una mayor resistencia a la infección por toxoplasma [Arsenijevic D, et al. (2000) Disruption of the uncoupling protein-2 gene in mice reveáis a role in immunity and reactive oxygen species production. Nat. Genet. 26:435-439]. En consonancia con este posible papel protector frente al daño por estrés oxidativo, se ha encontrado que UCP2 está implicada en procesos patológicos en los que las ROS juegan un papel importante para el desarrollo de la enfermedad (aterosclerosis, cáncer e inflamación crónica) [Nübel T & Ricquier D (2006) Respiration under control of uncoupling proteins: clinical perspective. Hormone Res. 65:300- 310].

El papel protector de UCP2 frente al daño por estrés oxidativo es relevante para el tratamiento del cáncer, ya que en muchos casos la aparición de células tumorales resistentes a la quimioterapia está asociada con su capacidad de defensa frente al estrés oxidativo [Benhar M, Engelberg D & Levitzki A (2002) ROS, stress-activated kinases and stress signalling in cáncer. EMBO Rep. 3:420-425 y Derdak Z et al. (2008) The mitochondrial uncoupling protein-2 promotes chemoresistance in cáncer cells. Cáncer Res. 68:2813-2819], Existen datos que demuestran una mayor síntesis de UCP2, acompañada de una mayor protección frente al estrés oxidativo, en sublíneas de células tumorales resistentes a quimioterapia [Harper ME, et al. (2002) Characterization of a novel metabolic strategy used by drug-resistant tumor cells. FASEB J. 16:1550-1557], Asimismo, se ha encontrado aumento de la expresión de UCP2 en cáncer de colon [Horimoto M, et al. (2004) Expression of uncoupling protein-2 in human colon cáncer. Clin. Cáncer Res. 10:6203-6207] y que esta mayor síntesis está asociada a una respuesta al estrés oxidativo [Derdák Z, et al. (2006) Enhanced colon tumor induction in uncoupling protein-2 deficient mice is associated with NF-kB activation and oxidative stress. Carcinogenesis 27:956-961], Además, se ha demostrado que un aumento de la expresión de la UCP2 en la línea celular de hematoma HepG2 disminuye el daño por estrés oxidativo y hace las células más resistentes a la apoptosis [Jones CP, et al....

1. Compuesto de fórmula general (I):

sus enantiómeros, así como sus sales aceptables farmacéuticamente, donde:

R¹ y R² son iguales o diferentes y se seleccionan de entre hidrógeno o alquilo (C₁-C₈);

R³ es hidrógeno, un halógeno, arilo o -COOR⁵, donde R⁵ es alquilo (C₁-C₄) o alquilarilo; y

R⁴ es hidrógeno, alquilo (C₁-C₈) o alquilarilo.

2. Compuesto según la reivindicación 1, donde R¹ es un grupo alquilo (C₁-C₄) y R² es H.

3. Compuesto según la reivindicación 1, donde R¹ es H y R² es un grupo alquilo (C₁-C₄).

4. Compuesto según la reivindicación 1, seleccionado de la lista que comprende:

a. 8-isopropil-2,2-dimetilcromano;

b. 6-bromo-8-etil-2,2-dimetilcromano;

c. 6-bromo-2,2-dimetil-8-propil-cromano;

d. 6-bromo-8-isopropil-2,2-dimetilcromano;

e. 6-bromo-8-terc-butil-2,2-dimetilcromano;

f. 6-bromo-8-isopropil-4,4-dimetilcromano;

g. 6-fenil-8-isopropil-2,2-dimetilcromano;

h. 8-isopropil-2,2-dimetilcroman-6-carboxilato de etilo; ó

i. 4,4-dimetilcroman-8-isopropil-6-carboxilato de etilo.

5. Uso del compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la elaboración de una composición farmacéutica.

6. Uso del compuesto según la reivindicación 5, donde la composición farmacéutica es capaz de inhibir la actividad desacoplante de las proteínas desacoplantes (UCP).

7. Uso del compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la elaboración de una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades y dolencias en las que hay un aumento en los niveles y/o actividad de las proteínas UCP.

8. Uso según reivindicación 7 donde las enfermedades y dolencias con aumento en los niveles y/o actividad de las proteínas UCP se seleccionan de la lista que comprende el cáncer, la caquexia tumoral, la diabetes no dependiente de insulina, las infecciones o la fiebre.

9. Composición farmacéutica que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.