SCREENING IN SILICO DE NAPROXENATOS DE ALQUILA COM POTENCIAL ATIVIDADE ANTIINFLAMATÓRIA Karla Karine Beltrame (IC), (Fundação Araucária), UTFPR, karlabeltrame@hotmail.com Rafaelle Bonzanini Romero (CO-OR), UTFPR, rbromero@utfpr.edu.br Adriano Lopes Romero (OR), UTFPR, adrianoromero@utfpr.edu.br INTRODUÇÃO Os fármacos anti-inflamatórios não-esteróides (FAINEs) possuem analgésica, antitérmica, antiinflamatória e antitrombótica, estes são os agentes terapêuticos mais utilizados atualmente. Os FAINEs são medicamentos para tratamentos sintomáticos inesperados específicos, não interferindo na histrória natural das doenças inflamatórias. Entre os representantes desta classe de fármacos destacamse os derivados do ácido 2-arilpropiônico, tais como o cetoprofeno, o naproxeno e o ibuprofeno. O naproxeno (NAP), por exemplo, apresenta ação analgésica, antitérmica e anti-inflamatória, e é utilizado, dentre outras finalidades, para doenças reumáticas, enxaqueca, dor de cabeça e doenças infecciosas. O naproxeno, assim como vários FAINEs, além de possuir muitas propriedades benéficas, causam sérios efeitos colaterais, que vão desde ulcerações gastrointestinais até hemorragias. Sendo assim, devido à isso, há um crescente aumento no número de pesquisas industriais e acadêmicas que buscam o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos mais eficazes e ainda, menos prejudiciais à saúde humana. Como exemplo de possíveis mudanças, a derivatização da função carboxilato, geralmente, fornecem um anti-inflamatório mais potente com efeito ulcerogênico reduzido. Entretanto, o desenvolvimento de um novo fármaco tem consumido muito tempo e recursos financeiros. Neste cenário, o estudo in silico têm contribuído para direcionar o estudo de novos compostos farmacologicamente ativos, diminuindo o tempo e reduzindo custos envolvidos no processo. Este estudo é um estudo computadocional que através de alguns parâmetros estruturais, é possível fazer uma predição teórica do perfil de biodisponibilidade oral de possíveis fármacos, esta agregada à absorção e a permeabilidade de possíveis fármacos. Através do estudo in silico também pode se prever teoricamente se a molécula avaliada contém grupos frequentes em medicamentos comerciais, e se ela terá efeitos tóxicos, como mutagenicidade, tumorogenicidade, efeitos irritantes e na reprodução humana. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo in silico visando avaliar parâmetros físico-químicos, bioatividades e efeitos tóxicos de naproxenatos de alquila.
METODOLOGIA As propriedades moleculares dos naproxenatos de alquila (metila até octila) foram calculadas, com base em descritores moleculares utilizando a regra dos cinco de Lipinski, no software Molinspiration Online Property Calculation Toolkit (http://www.molinspiration.com/). A regra dos cinco de Lipinski estabelece alguns parâmetros estruturais relevantes para a predição teórica do perfil de biodisponibilidade oral. Esta biodisponibilidade esta associada à absorção e a permeabilidade de possíveis fármacos e depende de cinco parâmetros: (a) número de grupos aceptores de ligação hidrogênio (nalh) menor ou igual a 10; (b) número de grupos doadores de ligação hidrogênio (ndlh) menor ou igual a 5; (c) massa molecular (MM) menor ou igual a 500 g/mol; (d) coeficiente de partição octanol-água (milog P) menor ou igual a 5; (e) área de superfície polar (PSA) menor ou igual a 140 Å. Moléculas que violam mais do que uma destas regras podem ter problemas com a biodisponibilidade. O estudo de "drug-likeness" e "drug-score" foi realizado utilizando o programa Osiris Property Explorer (http://www.organic-chemistry.org/prog/peo/). Os valores de drug-score entre 0,1 e 1,0 e um valor positivo para drug-likeness indicam que a molécula avaliada contém grupos frequentes em medicamentos comerciais. Os efeitos tóxicos teóricos avaliados foram mutagenicidade, tumorogenicidade, efeitos irritantes e na reprodução humana por meio de cores (vermelho = alto risco, amarelo = risco moderado e verde = sem risco). O docking molecular visando estudar a orientação e a afinidade do naproxeno e de seus ésteres alquílicos com quatro alvos enzimáticos foi realizado na ferramenta online http://mcule.com (KISS et al., 2012). Cada composto foi estudado com duas proteases, PDB 1A30 e 1AAQ, e duas transcriptases reversa, PDB 1C0T e 2VG7, utilizadas pelo Vírus da Imunodeficiência Humana - tipo 1. Como comparação, RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados obtidos, no programa Molinspiration, para o naproxeno (log P = 3,377; PSA = 46,533; MM = 230,263; non = 3; nohnh = 1) e estéres metílicos até butílico estão de acordo com a regra dos cinco de Lipinski. Desta forma, os ésteres metílico até butílico possuem potencial biodisponibilidade oral, importante requisito para substâncias anti-inflamatórias. Todos os ésteres alquílicos avaliados apresentaram valores para inibição enzimática menor do que o naproxeno (0,15). Estes resultados sugerem que os ésteres alquílicos inibiriam menos eficientemente enzimas, tal como as ciclooxigenases (COX-1 e COX-2). Tal hipótese será avaliada posteriormente, utilizando, utilizando os programas PharmMapper, idtarget e AutoDock Vina.
Tabela 1 - Propriedades moleculares do naproxeno e de seus ésteres alquílicos (metílico até octílico) calculadas no software Molinspiration. Composto GPCR Íon canal Receptor de de ligante modulador nuclear de enzima quinase protease Naproxeno 0,11 0,06 0,38 0,14 0,25 0,15 Metil 0,20 0,12 0,38 0,01 0,32 0,02 Etil 0,21 0,14 0,36 0,03 0,30 0,02 n-propil 0,10 0,13 0,29 0,09 0,20 0,06 n-butil 0,00 0,10 0,21 0,16 0,10 0,11 n-pentil 0,04 0,09 0,18 0,19 0,04 0,12 n-hexil 0,05 0,09 0,16 0,20 0,01 0,11 n-heptil 0,06 0,08 0,15 0,20 0,01 0,11 n-octil 0,06 0,08 0,14 0,19 0,02 0,10 FONTE: Beltrame et al. (2013). Segundo dados do programa Osiris, o naproxeno possui dois efeitos indesejados de alto risco: mutagênico e tóxico na reprodução humana (figura 1). Para os demais ésteres, estes efeitos são diminuídos (NAP-metila) ou anulados (NAP-etila até NAP-octila). Por outro lado, um efeito irritante moderado são previstos para os ésteres butílico, heptílico e octílico; um efeito irritante de alto risco são previstos para os ésteres pentílico e hexílico. Os dados de "drug-likeness" e "drug-score" para o naproxeno (0,89; 0,26) são semelhantes ao do éster propílico (0,84; 0,58), respectivamente, indicando que este derivado possui potencial farmacológico, além de não apresentar os efeitos tóxicos do naproxeno comercial.
Imagem 1 - Resultados do programa Osíris para o Naproxeno
Imagem 2 - Resultados do programa Osíris para o Naproxeno + radicais metila até octila, respectivamente. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a derivatização do grupo COOH os efeitos tóxicos indesejáveis do naproxeno foram diminuídos. Entre os ésteres estudados observou-se que o naproxenato de n-propila apresentou valores de drug-likeness e drug-score semelhante ao naproxeno, não apresentou efeitos tóxicos teóricos e está de acordo com a regra dos cinco de Lipinski. Sendo assim, por meio desses resultados pode-se sugerir que o naproxenato de propila possui potencial para futuras investigações in vivo para o desenvolvimento de novos anti-inflamatórios com menos efeitos colaterais associados. AGRADECIMENTOS Agradecemos à fundação Araucária pela bolsa de Inovação e pelo apoio financeiro recebido.