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Type: TESE
Title: Caracterização do efeito inibitorio de derivados aniquinazolinicos na atividade da adenosina quinase
Title Alternative: Characterization of the inhibitory effects of anilinoquinazoline derivates on adenosine kinase activity
Author: Marin, Rodrigo Miguel
Advisor: Franchini, Kleber Gomes, 1961-
Abstract: Resumo: A adenosina quinase tem um papel crítico no controle da disponibilidade tecidual de adenosina. Sua inibição provoca aumento da concentração local de adenosina, que, por sua vez, exerce efeitos em múltiplos aspectos da função celular. O desenvolvimento de bloqueadores farmacológicos da atividade da adenosina quinase tem, portanto, amplo potencial de aplicação terapêutica. O presente estudo foi planejado para caracterizar os efeitos inibitórios de derivados de 4-anilinoquinazolinas, DMA - cloridrato de 6,7-dimetóxi-4-N-(N,N¿-3¿-dimetilfenil)aminoquinazolina e PD153035 - Cloridrato de 6,7-dimetóxi-4-N-(3¿-bromofenil) aminoquinazolina na atividade da adenosina quinase, bem como sua ação sistêmica sobre a concentração de adenosina em órgãos e tecidos. Para avaliar a hipótese de inibição da adenosina quinase pelos compostos 4-anilinoquinazolínicos foram feitos ensaios in vitro com adenosina quinase recombinante (~42 kDa) clonada de fígado de camundongos. O ensaio para avaliar a atividade e a cinética da adenosina quinase recombinante constou de determinação do consumo de adenosina, obtido através de medidas da concentração de adenosina no meio com técnica de HPLC. Os estudos iniciais de cinética enzimática foram realizados sob condições saturantes, em realação ao substrato ATP, adicionado-se concentrações variadas de adenosina ao meio de reação Nestas condições a reação foi ajustada ao modelo de Michaelis-Menten e os parâmetros Km (Constante de dissociação que caracteriza a especificidade do substrato pela enzima) e Vmax (Velocidade máxima da reação enzimática sob concentrações saturantes de substrato) utilizados para análise da cinética. Considerando-se o consumo de adenosina, os valores de Km e Vmax da adenosina quinase foram de 2,5 ± 0,28 µM e 38 ± 1,26 nmols /min/µg de proteína, respectivamente. Experimentos realizados com o inibidor clássico de adenosina quinase, 5-Iodotubercidina, produziram inibição com IC50 de 100nM. Em seguida foram feitos experimentos in vitro para verificar os efeitos inibitórios dos compostos 4-anilinoquinazolínicos DMA e PD153035 na atividade da adenosina quinase. A avaliação da cinética enzimática na presença de várias concentrações de DMA e PD153035 permitiu confirmar a atividade inibitória desses compostos na adenosina quinase recombinante. Os valores de IC50 (a concentração do inibidor que exibe a metade do efeito inibitório máximo) foram de 0,8 nM e 1,2 pM para o PD153035 e DMA, respectivamente. Os valores de Ki (Constante de inibição) calculados com base nos valores de IC50 através da equação de Cheng-Prusoff foram estimados em 0,24 pM e 160 pM, para o DMA e o PD153035, respectivamente. Confirmada a hipótese de que os compostos 4-anilinoquinazolínicos inibem a atividade da adenosina quinase in vitro, realizamos experimentos in vivo para avaliar se o DMA aumenta a disponibilidade de adenosina em coração, fígado e cérebro de ratos, bem como em corações isolados de ratos, em preparações de Langendorff. As dosagens de adenosina tecidual foram obtidas através de método baseado em HPLC. A análise revelou um aumento médio de 47% e 30% nos níveis de adenosina no coração e fígado, respectivamente, de ratos tratados por gavagem com DMA em relação aos controles. Nos experimentos de corações isolados, a análise das amostras mostrou um aumento médio de 64% da concentração de adenosina nos corações perfundidos com o composto em relação aos controles. Conclusões: Com base nos achados do presente estudo podemos concluir que 1) a adenosina quinase recombinante apresenta atividade enzimática in vitro; 2) os compostos derivados de 4-anilinoquinazolinas DMA e PD153035 inibem a atividade da adenosina quinase recombinante em baixas concentrações, sugerindo um efeito específico e 3) a administração sistêmica de DMA provocou aumento da disponibilidade de adenosina em tecidos e em órgão isolado de ratos, possivelmente em decorrência de inibição da atividade de adenosina quinase tecidual. Tendo em vista a importância dos efeitos da adenosina sobre o sistema biológico e a confirmação da potência e seletividade de compostos 4-anilinoquinazolínicos como inibidores de adenosina quinase, pode-se sugerir o potencial uso terapêutico desses compostos em doenças, cuja origem esteja relacionada com alterações da concentração de adenosina celular

Abstract: Adenosine kinase has a critical role in the control of bioavailability of tissue adenosine. Its inhibition increases the local concentration of adenosine that affects several aspects of cellular functions. The development of pharmacological agents with adenosine kinase inhibitory properties has attracted interest as a promising strategy for therapeutic application. The aim of the present work was to characterize the inhibition effects of 4-anilinoquinazolines derivatives, DMA ¿ -N-(N,N-3'-dimethylphenylamino) -6,7-dimethoxyquinazoline hydrochloride and PD153035 - -N-(3'-bromophenylamino) -6,7- dimethoxyquinazoline hydrochloride on adenosine kinase activity as well as its systemic actions on adenosine levels in tissues. To evaluate the hypothesis of adenosine kinase inhibition by 4-anilinoquinazoline compounds, we performed in vitro assays with recombinant adenosine kinase cloned from mouse liver (~42 KDa). The activity and enzymatic kinetic assay of recombinant adenosine kinase involved monitoring adenosine levels in the reaction mixture by HPLC. Adenosine kinase activity was assayed using saturated concentration of ATP and different concentrations of adenosine. Under these conditions, the reaction was adjusted for the Michaellis-Menten model and kinetics parameters (Km and Vmax) were determined. Considering the adenosine contents, the Km and Vmax values were 2.5 ± 0.28 µM and 38.0 ± 1.26 nmols /min/µg of protein, respectively. Different concentrations of the standard inhibitor 5-iodotubercidin were used and the IC50 value obtained was 100 nM. In vitro enzymatic reactions were carried out to confirm DMA and PD153035 inhibitory effects on adenosine kinase activity. The kinetic reaction evaluation in presence of different DMA and PD153035 concentrations confirmed the inhibitory activity of these compounds on adenosine kinase. The IC50 values determined by the non-linear curve fitting program PRISM were 0.8 nM and 1.2 pM for PD153035 and DMA, respectively. The Cheng-Prusoff equation was used to calculate the Ki values from IC50 values, and they were estimated at 160.0 pM and 0.24 pM for PD153035 and DMA, respectively. We confirmed the hypothesis that the 4-anilinoquinazoline compounds have in vitro inhibitory effects on adenosine kinase activity. Then, we performed in vivo experiments to evaluate if DMA increases the adenosine levels in rat tissues such as heart, brain and liver as well as in the Langendorff preparations of isolated rat heart. An HPLC-based method was used to detect and quantify purine nucleoside adenosine and nucleosides derivatives in rat tissue samples. Adenosine levels in the heart and liver of rats treated with DMA increased average of 47% and 30%, respectively, relative to controls. In experiments using isolated hearts, the sample analysis showed an average 64% increase of adenosine concentrations in the rat hearts perfused with DMA relative to control. Conclusions: We conclude that 1) recombinant adenosine quinase presents enzymatic activity in vitro, 2) 4-anilinoquinazoline derivatives PD153035 and DMA inhibit the activity of recombinant adenosine quinase at low concentrations, suggesting a specific effect and 3) the systemic administration of DMA increases adenosine levels in tissues and isolated rat hearts, possibly due to inhibition of adenosine quinase activity. Considering the importance of adenosine effects on biological systems and adenosine kinase inhibition by 4-anilinoquinazoline compounds, a potential therapeutic use of these compounds in diseases related to cellular alterations of the adenosine levels is suggested.
Subject: Adenosina
Cromatografia líquida de alta eficiência
Atividade enzimática
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2007
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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