Los resultados preliminares de un estudio in vitro con dos nuevos compuestos abren la puerta a posibles tratamientos de enfermedades que afectan a las poblaciones del Caribe, como el dengue y el zika.
Por Germán Corcho Tróchez
La efectividad de las cremas que combaten infecciones cutáneas ocasionadas por microorganismos como los hongos depende de antimicóticos del grupo de los imidazoles, compuestos químicos de la familia de los azoles que se encuentran en productos farmacéuticos a los que recurren las personas cuando se aplican cremas como clotrimazol, miconazol o ketoconazol para tratar infecciones en la piel o zonas como los pliegues entre los dedos.
En su estructura, los imidazoles parecen anillos. Están compuestos por tres átomos de carbono y dos de nitrógeno, lo que les confiere una variada funcionalidad: pueden inhibir la corrosión del cobre, retardar el fuego y recientes estudios evidenciaron que ayudan a que las vacunas contra el SARS-CoV-2 (virus del covid-19) sean más potentes.
Esa capacidad llevó a que un equipo científico de la Universidad Simón Bolívar se interesara en buscar nuevos usos antibacterianos. “Estamos trabajando con el anillo de imidazol, que es bastante reactivo, combinándolo con otros grupos de compuestos para ver qué aplicaciones resultan”, dice Leonardo Pacheco Londoño, Ph. D. en Química y profesor de la Facultad de Ciencias Básicas y Biomédicas.
El estudio surge del proyecto “Síntesis y evaluación de la acción antiviral de una nueva serie de derivados de imidazol contra el SARS CoV-2 u otros agentes patógenos”, propuesto por el profesor Pacheco y el investigador Jicli Rojas Salgado, quienes ganaron una convocatoria del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación para su financiación.
Aunque son resultados preliminares, las expectativas no son pocas porque esto abre las puertas a posibles tratamientos de enfermedades que afectan a poblaciones del Caribe, donde el cambio climático y las altas temperaturas han ampliado las zonas en que proliferan los mosquitos transmisores del dengue y el zika.
“Estamos comparando la actividad de estos dos compuestos con un fármaco de referencia, la gentamicina, y tenemos que hay una actividad inhibitoria alta”.
Jicli Rojas Salgado
Fármaco de referencia
Para sintetizar los compuestos derivados del imidazol, los especialistas emplean dos rutas sintéticas a partir de compuestos que se consiguen en el mercado: reactivos de partida que ya contienen el anillo de imidazol y reactivos que al reaccionar entre sí generan el anillo deseado.
En cualquiera de los casos, una vez llevadas a cabo las reacciones, se realizan procedimientos de separación por medio de técnicas de laboratorio como la extracción en fase líquida o la cromatografía en columna; después se purifican, se caracterizan y finalmente proceden a los ensayos biológicos in vitro.
Hasta el momento, los nuevos compuestos que han mostrado potencial contra bacterias son dos: N-[2-(1H-imidazol-4-il)etil]-3,5-dinitrobenzamida y N-[2-(1H-imidazol-4-il)etil]-4-nitrobenzamida. Las denominaciones se basan en la nomenclatura establecida por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), de acuerdo con su estructura.
Los especialistas han analizado la actividad de ambos compuestos en bacterias como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa, comparándolas con los efectos de la gentamicina, un fármaco de referencia usado como antibiótico para las infecciones en la piel. “Hay una actividad inhibitoria alta en algunas de estas bacterias”, cuenta Rojas.
Las reacciones de obtención de los imidazoles y sus derivados se logran con protocolos establecidos, pero el cambio de un átomo o un grupo de átomos en la molécula con el anillo de imidazol puede generar un compuesto nuevo con una actividad biológica distinta.
“Estamos usando reactivos que, por tener un átomo diferente, tienen propiedades físico-químicas diferentes, para lo cual hay que adaptar las condiciones de reacción como concentración de los reactivos en un medio disolvente, temperatura y tiempo de reacción”, agrega Rojas.
La obtención de los nuevos compuestos se puede agilizar con herramientas computacionales. El proceso de síntesis entre los anillos de imidazol y distintas moléculas, que de manera manual tomaría más tiempo en un laboratorio, se simula con un programa informático y equipos de alta capacidad. “Con base en la experiencia práctica, sabemos la clase de solvente y las condiciones de energía y temperatura que requerimos para obtener los compuestos”, detalla Pacheco.
Los resultados de este proyecto serán publicados por sus autores en revistas especializadas para compartir los conocimientos generados y los mecanismos utilizados, enriqueciendo así la búsqueda de nuevos tratamientos antibacterianos y antivirales.
“Estamos buscando usos de nuevos compuestos obtenidos a partir del imidazol. Hasta el momento, tenemos dos de los que ya obtuvimos evidencia de actividad antibacterial”.
Leonardo Pacheco Londoño
PERFIL CIENTÍFICO
Leonardo Pacheco Londoño
Químico, Ph. D. en Química Aplicada, investigador sénior del Minciencias, experto en nanotecnologías y diseño de sensores, director del Doctorado en Genética y Biología Molecular y coordinador del Laboratorio de Química y Nanotecnología del Centro de Investigación Ciencias de la Vida (CICV).
Líder del grupo de investigación en Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Aplicadas (Gicefyna).
Jicli Rojas Salgado
Licenciado en Biología y Química, M. Sc. y Ph. D. en Química, experto en síntesis orgánica e investigador júnior del Minciencias.
Grupo de Investigación en Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Aplicadas (Gicefyna).