info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Determinación en membranas celulares y modelos moleculares del efecto protector de drogas utilizadas en la enfermedad de Alzheimer.
Determination in cell membranes and molecular models of the protective effect of drugs used in Alzheimer's disease.
Autor
Zambrano Lobos, Pablo Andrés
Institución
Resumen
El péptido beta amiloide (Aβ) es tóxico para las neuronas. Desde hace más de una década se han examinado los efectos de medicamentos que tienen una acción inhibidora de la acetilcolinesterasa, con lo cual se han mejorado algunos problemas que trae la Enfermedad de Alzheimer (EA). Sin embargo, es necesario remarcar que en la actualidad la efectividad obtenida con dichos fármacos es baja y no se ha conseguido alterar el curso de la demencia. En el año 2013 se logró diseñar y sintetizar una familia de drogas derivadas de huprina con la finalidad de atacar objetivos clave en la EA. Estas moléculas poseen una potente actividad antiagregante del péptido Aβ y mejora la conducta en animales de experimentación. En la actualidad no existe información acerca del efecto de estas moléculas sobre membranas celulares humanas por lo que se consideró interesante estudiar los efectos de esta familia de moléculas sobre modelos de membranas y eritrocitos humanos in vitro y examinar su efecto protector el cual aún no ha sido demostrado. En la presente tesis doctoral se estudió además el efecto de drogas utilizadas en el tratamiento farmacológico de la EA en Chile (memantina, donepezilo y rivastigmina) sobre membranas celulares y glóbulos rojos humanos y el posible efecto protector de tres compuestos híbridos (reína-huprina) frente al efecto tóxico del Aβ en membranas biológicas. Esta investigación se desarrolló usando las técnicas de difracción de rayos X, espectroscopía de fluorescencia y calorimetría diferencial de barrido (DSC) sobre modelos moleculares de membrana constituidos por multibicapas lipídicas de dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC) y dimiristoilfosfatidiletanolamina (DMPE), que corresponden a fosfolípidos representativos de la monocapa externa e interna respectivamente de la mayoría de membranas plasmáticas y que también forman parte de la composición lipídica de las membranas neuronales. Además, se estudió el efecto de las drogas en la morfología de eritrocitos humanos mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados experimentales demostraron los efectos de memantina (antagonista del receptor NMDA) donepezilo y rivastigmina (ambos inhibidores de la enzima AChE). Además, se demostró un efecto protector de la membrana de tres híbridos huprina frente al efecto de los péptidos amiloides Aβ(1- 40) y Aβ(1-42). β-amyloid peptide (Aβ) is toxic to neurons. For more than a decade the effects of drugs that have an inhibitory action of acetylcholinesterase have been examined, which has improved some problems in the Alzheimer's Disease (AD). However, it should be noted that at present the effectiveness obtained with these drugs is very low, as the underlying dementia has not been altered. In 2013, a family of drugs derived from huprine was designed and synthesized with the aim of attacking key objectives in the AD. These molecules have a potent antiplatelet activity of the Aβ peptide and improve behavior in experimental animals. Currently there is no information about the effect of these molecules on human cell membranes, so it was considered of interest to study the effects of this family of molecules on membrane models and human erythrocytes in vitro and examine their protective effect which has not yet been demonstrated. In the present doctoral thesis, the effect of drugs used in the pharmacological treatment of AD in Chile (memantine, donepezil and rivastigmine) on human cell membranes and red blood cells was studied and also the possible protective effect of three hybrid compounds (huprine hybrids) against the toxic effect of A on biological membranes. This research was developed using X- ray diffraction, fluorescence spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC) on molecular models of membrane these consisted in lipid multibilayers built- up of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) and dimyristoylphosphatidylethanolamine (DMPE), corresponding to representative phospholipids of the outer and inner monolayer respectively of most plasma membranes and neuronal membranes. In addition, the effect of drugs on the morphology of human erythrocytes was studied by scanning electron microscopy (SEM). The experimental results demonstrated the effects of memantine (NMDA receptor antagonist) donepezil and rivastigmine (both inhibitors of the AChE enzyme) on human erythrocytes. In addition, a protective effect of the membrane of three hybrid hybrids against the effect of amyloid peptides Aβ (1-40) and Aβ (1-42) was demonstrated