Invest Clin 64(1): 15 - 27, 2023 https://doi.org/10.54817/IC.v64n1a02
Autor de correspondencia: Jorge Eduardo Ángel Guio. Universidad del Zulia, Laboratorio de Síntesis Orgánica,
Diseño y Evaluación Farmacológica de Nuevos Productos, Departamento de Química, Facultad Experimental de
Ciencias, Maracaibo, Venezuela. Teléfono: 04143607535. Correo electrónico: jangel63@yahoo.com
Efecto del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-
2-Aminoindano en la conducta estereotipada
de ratas. Acción dopaminérgica selectiva
central sobre los ganglios basales más
que en las estructuras límbicas.
Marienmy del V. Velásquez1, Alexander E. Albarracín1, Kelvin Boscán1, Ligia B. Ángel1,
Rodolfo E. Izquierdo1, María M. Ramírez1, Biagina del C. Migliore1, Jaime E. Charris2,
María del R. Garrido3, Anita Israel3, Simón E. López4 y Jorge E. Ángel1
1Laboratorio de Síntesis Orgánica, Diseño y Evaluación Farmacológica de Nuevos
Productos. Departamento de Química, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad
del Zulia, Maracaibo, Venezuela.
2Laboratorio de Síntesis Orgánica, Facultad de Farmacia, Universidad Central de
Venezuela, Caracas, Venezuela.
3Laboratorio de Neuropéptidos, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela,
Caracas, Venezuela.
4Department of Chemistry, University of Florida, Gainesville, Florida, USA.
Palabras clave: profármaco; enfermedad de Parkinson; enfermedades neuro-
degenerativas.
Resumen. La dopamina 1, está implicada en trastornos neurodegenera-
tivos que afectan al sistema nervioso central (SNC) tales como la enferme-
dad de Parkinson, entre otros. Aunque no se dispone aún de ningún fármaco
capaz de prevenir, detener o curar la progresión de estas enfermedades, son
numerosos los compuestos que han sido diseñados, sintetizados y evaluados
farmacológicamente, que han aportado las generalizaciones farmacofóricas del
receptor dopaminérgico, necesarias para la búsqueda de un fármaco capaz de
mejorar o curar estas patologías. Los derivados 2-aminoindano-N-aralquílicos
han mostrado tener actividad selectiva en el sistema dopaminérgico central,
de modo tal que los compuestos clorhidratos de N-[(2,4-diclorofenil)-1-metil-
etil]-2-aminoindano 2 y N-[(3,4-diclorofenil)-1-metil-etil]-2-aminoindano 3 de-
mostraron tener actividad agonística mediada por mecanismos dopaminérgicos
centrales. Con el propósito de contribuir en la búsqueda de nuevos fármacos
que permitan restablecer la homeostasis de la transmisión dopaminérgica en la
enfermedad de Parkinson, el compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-aminoindano 4
fue diseñado a través de estrategias de la química medicinal, que contienen las
16 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
Effect of the compound N-2,6-dichloro-aralkyl-2-aminoindane
on the stereotyped behavior of rats. Selective action on the
central dopaminergic system in the basal ganglia over limbic
structures
Invest Clin 2023; 64 (1): 15 – 27
Keywords: prodrug; Parkinson’s disease; neurodegenerative disorders.
Abstract. Dopamine 1 is involved in neurodegenerative disorders affect-
ing the central nervous system (CNS), such as Parkinson’s disease. Despite
the absence of some available drugs capable of preventing, stopping or curing
the progression of such diseases, there are numerous compounds designed,
synthesized, and pharmacologically tested which give rise to pharmacophoric
generalizations about the dopaminergic receptor required for the search of a
drug able to improve or cure those pathologies. N-aralkyl-2-aminoindane de-
rivatives have shown selective activity in the central dopaminergic system. Both
the N-[(2,4-dichlorophenyl)-1-methyl-ethyl]-2-aminoindane hydrochloride 2
and N-[(3,4-dichlorophenyl)-1-methyl-ethyl]-2-aminoindane hydrochloride 3
showed an agonistic activity mediated by central dopaminergic mechanisms.
To contribute to the search of new drugs able to re-establish homeostasis in
the dopaminergic transmission in Parkinson’s disease, the compound N-2,6-
dichloro-aralkyl-2-aminoindane 4 was designed through medicinal chemistry
strategies that contain pharmacophoric approximations of prodrugs. The phar-
macological evaluation of compound 4 in the stereotyped behavior of male
Sprague Dawley rats showed agonistic activity through the activation of central
dopaminergic mechanisms and a higher selectivity in the responses of stereo-
typed behavior characteristic of the basal ganglia over the typical responses
from limbic structures.
Recibido: 02-05-2022 Aceptado: 25-09-2022
INTRODUCCIÓN
La dopamina (DA) 1 como neurotrans-
misor, juega un papel importante en las di-
versas funciones vitales en el sistema nervio-
so central tales como la actividad motora,
la alimentación, el afecto, la recompensa,
el sueño, la atención, la memoria, el apren-
dizaje, el humor y la habilidad para expe-
rimentar placer (Fig. 1). El mal funciona-
miento de la transmisión dopaminérgica en
la sustancia negra, el cuerpo estriado y en el
aproximaciones farmacofóricas de los profármacos. La evaluación farmacológi-
ca del compuesto 4, en la conducta estereotipada en ratas macho de la cepa
Sprague Dawley, demostró tener actividad agonística a través de la activación
de los mecanismos dopaminérgicos centrales y mostró mayor selectividad en
las respuestas de conductas estereotipadas propias de los ganglios basales so-
bre las respuestas conductuales propias de las estructuras límbicas.
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 17
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
sistema límbico, de forma directa o indirec-
ta, están implicados en diversos trastornos
neurodegenerativos y neuropsiquiátricos 1,2.
Entre las enfermedades neurodegenerativas
encontramos la Enfermedad de Parkinson
(EP). La terapéutica actual de esta patolo-
gía, consiste en reponer los niveles de dopa-
mina en el núcleo estriado con la adminis-
tración de la levodopa y/ bloqueantes de la
acetilcolina; también se administran agonis-
tas de los receptores de la dopamina. A pesar
de que el tratamiento con levodopa y otros
fármacos antiparkinsonianos, permite que
los pacientes presenten mejoría clínica con
beneficios máximos del medicamento, su efi-
cacia disminuye con el tiempo; o bien su uso
prolongado produce efectos indeseables en
el paciente, lo que incide en la suspensión
de dichos fármacos 3-5. Por otra parte, el tra-
tamiento quirúrgico es de alcance limitado
para pacientes con síntomas no controlables
o disquinesias en etapas tardías, además, en
su mayoría aún se encuentra en fase experi-
mental 6,7.
La acción de la DA está mediada a tra-
vés de sus receptores divididos farmacológi-
camente en dos clases, los D1 y los D2. A la
familia de los receptores D1 pertenecen los
subtipos D1 y D5, mientras que la familia de
los D2 incluye los subtipos D2, D3 y D4
8,9. Los
receptores dopaminérgicos pertenecen a la
gran familia de receptores acoplados a la
proteína G. La unión de la dopamina a sus
receptores conduce el acoplamiento con las
diferentes proteínas G, esto lleva a la pro-
ducción de múltiples moléculas de señali-
zación celular, tales como las quinasas y las
fosfatasas. En este sentido, la activación de
los receptores dopaminérgicos acoplados a
proteínas G, genera la rápida fosforilación
por parte de las proteínas quinasas involu-
cradas y permite el reclutamiento de las pro-
teínas multifuncionales de soporte llamadas
“beta-arrestina 1” y “beta-arrestina 2” (βArr1
y βArr2). La función de estas proteínas consis-
te en desensibilizar e internalizar al receptor
acoplado a la proteína G 10.
Es decir que cuando la dopamina inte-
ractúa sobre sus receptores D1 y D2, activa
tanto vías de señalización dependientes de
proteínas G como rutas de señalización de-
pendientes de las arrestinas, las cuáles, re-
gulan varias de las funciones dopaminérgi-
cas entre ellas el movimiento. Al desplazar
el balance de la señalización del receptor
dopaminérgico hacia la ruta de la β-arrestina
2, es posible inducir un movimiento normal
y reducir las diskinesias. Cuando ocurre el
reclutamiento de la β-arrestina 2 no sólo
desensibiliza la señalización de la proteína G
sino que también activa una vía de señaliza-
ción adicional e independiente de las proteí-
nas G para inducir los efectos locomotores
normales. De acuerdo a esto, se sugiere que
los efectos secundarios de los agonistas do-
paminérgicos en los tratamientos de la EP
pueden ser disminuidos, al inhibir o reducir
la vía de activación de proteínas G, y permi-
tir la activación selectiva de la vía de seña-
lización para los receptores acoplados a la
proteína G (GPCRs). Para ello se ha propues-
to el desarrollo de agonistas dopaminérgicos
de acción dual hacia los receptores D1 y D2,
a fin lograr una óptima respuesta motora,
libre de movimientos anormales generados
por la acción de los agonistas tradicionales
en el tratamiento de la enfermedad de Par-
kinson 11.
Los derivados del 2-aminoindano-N-
aralquílicos han mostrado tener actividad
sobre el sistema dopaminérgico central, al
inducir respuestas conductuales estereo-
tipadas propias de los receptores D1 y D2,
Fig. 1. Dopamina (DA) 1.
18 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
ubicados en el sistema límbico y los gan-
glios basales 12-20. Anteriormente habíamos
reportado, que los compuestos clorhidratos
del N-[(2,4-diclorofenil)-1-metil-etil]-2-ami-
noindano 2 y N-[(3,4-diclorofenil)-1-metil-
etil]-2-aminoindano 3 (Fig. 2) mostraron
actividad agonística a través de mecanismos
dopaminérgicos centrales en los estudios
farmacológicos in vivo, con ratas de la cepa
Sprague Dawley 20.
En el presente manuscrito se presen-
ta el estudio farmacológico del compuesto
clorhidrato de N-[(2,6-diclorofenil)-1-metil-
etil]-2-aminoindano 4, con el propósito de
contribuir en la búsqueda de nuevos fárma-
cos capaces de restablecer la homeostasis de
la transmisión dopaminérgica en la EP y con
una significativa disminución de los efectos
secundarios.
Fig. 2. Compuestos 2, 3 y 4.
MATERIAL Y MÉTODOS
El compuesto 4 fue obtenido de acuer-
do a la estrategia sintética experimental
publicada previamente por nosotros, y su di-
seño se fundamentó con las aproximaciones
farmacofóricas de los profármacos con acti-
vidad dopaminérgica 20.
Sección farmacológica
Se utilizaron ratas macho de la cepa
Sprague-Dawley de 250 a 300 g, manteni-
das bajo períodos alternativos de luz y os-
curidad, con libre acceso al agua y alimento
estándar (Ratarina®, Protinal). Cinco días
antes del experimento, a cada rata se le im-
plantó una cánula metálica en el ventrículo
lateral-derecho, bajo anestesia con cilazina
(Setton® al 2%) (1mg/Kg, i.p.) y relaja-
ción con ketamina, según las coordenadas:
antero-posterior –0,40 mm del Bregma, 1,2
mm lateral y 3 mm ventral. Las cánulas em-
pleadas como guía para la introducción de la
aguja de inyección intracerebroventricular
(ICV) se fabricaron utilizando agujas 20G
con un largo inferior a 4 mm, selladas con
silicona y fijadas al cráneo permanentemen-
te con cemento acrílico. La inyección ICV se
realizó utilizando una inyectadora Hamilton
de 10µL provista de un tope para aplicación
precisa de los compuestos.
Protocolo para la evaluación de la
conducta estereotipada
La conducta estereotipada, defini-
da como una actividad motora repetitiva y
sin propósito 21, se evaluó mediante obser-
vación, para lo cual se colocó cada animal
dentro de una caja de acrílico transparente
con las siguientes dimensiones: 32x28x28
cm., con un periodo previo de 15 minutos de
habituación. Las observaciones se realizaron
durante 60 minutos, divididos en 10 interva-
los de 6 minutos cada uno. Para cada una de
las pruebas, se utilizaron grupos de cuatro
animales y las conductas evaluadas fueron:
lamidas, roídas, olfateos y acicalamientos.
Los datos recolectados se registraron em-
pleando una computadora dotada de un soft-
ware para contar el número de movimientos
estereotipados.
Protocolo de administración de los
compuestos evaluados
El compuesto 4 fue disuelto en solución
salina fisiológica y se administró vía ICV en
un volumen de inyección de 5µL, a la dosis
de 50µg/5µL. Como control se utilizó solu-
ción salina (5µL). Se emplearon cuatro ani-
males por cada grupo experimental. Todos
los pretratamientos fueron realizados por
vía intraperitoneal, 15 minutos antes de la
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 19
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
administración ICV del compuesto 4 o de
solución salina, y fueron los siguientes: 1.
Haloperidol (1mg/Kg) (Haldol 50mg/mL,
solución inyectable, Janssen Pharmaceu-
ticals, Inc), antagonista de los receptores
dopaminérgicos; 2. Ziprasidona (1mg/ Kg)
(GeodonR, Laboratorios Pfizer), antipsicó-
tico atípico; 3. Buspirona (1mg/Kg) (Clor-
hidrato de buspirona, Buspar, comprimidos
de 20 mg, Dalpas®, Biotech Laboratorios),
un agonista parcial de los receptores de se-
rotonina (5HT1a) y antagonista de los recep-
tores D2; 4. Apomorfina (1mg/Kg) (APO-go
PEN 10 mg/mL, solución inyectable), ago-
nista dopaminérgico D1-D2
12-20. Cabe señalar
que los compuestos se inyectaron por la vía
ICV, ya que ello permite: 1) atravesar la ba-
rrera hemato-encefálica, la cual impide la
entrada de ciertos tipos de compuestos, es-
pecialmente polares, al cerebro; 2) reducir
las dosis y consecuentemente disminuir la
cantidad de compuestos que necesitan ser
sintetizados para las pruebas biológicas.
Protocolo de la denervación
dopaminérgica central
A un grupo de ratas canuladas ICV se
le realizó una lesión con 6-hidroxidopamina
(6-OHDA) (Sigma Aldrich, Saint Louis, MO)
(112 mM, pH=7,4). Para ello se inyectó la
solución neurotóxica en el ventrículo lateral
derecho a una dosis de 200 µg/5µL, 48 y 72
h previas a la administración-ICV del com-
puesto 4 (50µg/5µL, n=4). Como control se
usó solución salina (5µL, n=4).
Análisis estadístico
Los resultados fueron expresados como
la media ± E.E.M. Los datos fueron evalua-
dos mediante el análisis de varianza de una
y dos vías (ANOVA) y la prueba de Newman-
Keuls22. Un valor de p<0,05 fue considerado
significativo. El análisis de los resultados y
la elaboración de los gráficos se realizaron
empleando el programa GraphPad Prism ver-
sión 5.1.
RESULTADOS
Efecto del compuesto 4 administrado por
vía ICV sobre la conducta estereotipada
en ratas. Efecto del pretratamiento con
haloperidol, buspirona y ziprasidona.
La posible participación del compues-
to 4 sobre el sistema dopaminérgico central
está avalada por los resultados farmacológi-
cos que se presentan en la Fig. 3, cuando se
administró vía ICV, bajo la dosis de 50µg/5µL.
Observamos que el mismo, ejerció aumentos
significativos en las cuatro conductas estereo-
tipadas evaluadas, siendo éstas bloqueadas
por el pretratamiento del antipsicótico típico,
haloperidol. En cuanto al pre-tratamiento con
ziprasidona se observaron, incrementos signi-
ficativos en las lamidas y en los acicalamien-
tos, en contraste a las dos conductas basales,
roídas y olfateos. Cuando se realizó la dener-
vación presináptica vía ICV con la neurotoxi-
na 6-OHDA, sólo aumentó significativamente
la conducta de olfateos, mientras que las
lamidas, los acicalamientos y las roídas
disminuyeron de manera significativa, com-
paradas con las ratas no denervadas. También
se observó el bloqueo de las cuatro conductas
evaluadas en el pretratamiento con la buspi-
rona a las dosis de 50µg/5µL y 5µg/5µL, res-
pectivamente.
DISCUSIÓN
La evaluación farmacológica realizada
sobre el compuesto de estudio, se basó en el
cambio que este ejerce sobre las conductas
estereotipadas en las ratas de experimenta-
ción “Sprague- Dawley”, después de la ad-
ministración intracerebroventricular. La es-
tereotipia consiste en un comportamiento
excesivo y repetitivo siendo el principal com-
ponente de varios desórdenes psiquiátricos,
incluidos el autismo infantil y la esquizofre-
nia 23-25. Se ha establecido que la estereotipia
(olfateos y roídas) es un comportamiento de-
pendiente de la dopamina, que se debe a las
proyecciones dopaminérgicas de la región
20 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
de los núcleos caudado y putamen; además
constituye el sustrato neural del comporta-
miento estereotipado inducido por la apo-
morfina, un agonista mixto de los receptores
de dopamina D1-D2, en animales26. La acti-
vación de los receptores de dopamina D1-D2
localizados en el núcleo estriado se expresa
como un aumento de las roídas y los olfa-
teos, cuyas respuestas son propias del siste-
ma extrapiramidal, en cambio la activación
de estos receptores en el sistema límbico in-
duce la conducta estereotipada de lamidas y
acicalamientos 23-27.
El agonista dopaminérgico apomorfina
y el antagonista haloperidol (antipsicótico
típico) interactúan a través los receptores
D1-D2. La ziprasidona es un antagonista do-
paminérgico y se diferencia del haloperidol
por ser un antipsicótico atípico que bloquea
los receptores 5HT2a y D2, en una proporción
de 8:1 respectivamente, como también al re-
ceptor 5HT2c, además de ser un agonista en
el receptor 5HT1a
28. La buspirona (azaspiro-
decanediona) es un ansiolítico no benzodia-
zepínico, agonista parcial postsináptico de
los receptores 5HT1a y antagonista del recep-
tor D2
29.
En el presente estudio se demostró que
la administración central (ICV) del com-
puesto 4 indujo un comportamiento este-
reotipado a nivel del sistema extrapiramidal
(roídas y olfateos) y en el sistema límbico
Fig. 3. Efecto del compuesto 4 (50µg/5µL) y (5µg/5µL) sólo en el pretratamiento con buspirona sobre la
conducta estereotipada en ratas. En las ordenadas, la suma de las conductas medidas. En las abscisas,
los compuestos probados. Las observaciones se realizaron por una hora. Los resultados se expresaron
como promedio ± eep de cuatro mediciones independientes. Los datos fueron analizados mediante
análisis de variancia (ANOVA) de una vía y la prueba de Newman-Keul n= cuatro animales por grupo.
*diferencia significativa (ds) vs salina (SAL); **ds vs apomorfina (APO); + ds vs haloperidol (HAL);
ºds vs ziprasidona (ZIP); ++ds vs buspirona (BUS); ç ds vs compuestos 4 (50µg); ç ds vs compuestos
4 (5µg). P ≤ 0,05.
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 21
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
(acicalamientos y lamidas). El hecho que el
haloperidol (antagonista no selectivo) blo-
queó las conductas estereotipadas inducidas
por el compuesto 4 demuestra su acción do-
paminérgica en ambos sitios. Por otra parte,
el pretratamiento con la ziprasidona, incre-
mentó las respuestas conductuales lamidas y
acicalamientos, propios del sistema límbico
y disminuyó las conductas basales (roídas y
olfateos). Estos resultados están en concor-
dancia con lo reportado por Ángel y col.15,18-
20,30,31, quienes demostraron que la adición
de ziprasidona aumenta las lamidas y los
acicalamientos. Se ha demostrado que los
antipsicóticos atípicos ziprasidona y cloza-
pina, bloquean las conductas estereotipadas
ejercidas por la apomorfina, e inducen un
aumento en las lamidas y los acicalamien-
tos.
Esto es debido
al
aumento del tono
dopa
minérgico en la corteza prefrontal
(sistema mesocortical) cuando de forma
concomitante se activan y se bloquean los
receptores
5HT1a y 5HT2a, respectivamente,
mientras que a nivel del sistema mesolímbi-
co reducen la transmisión dopaminérgica al
bloquear los
receptores D2
32.
En general, en el sistema meso-córti-
co-límbico, la activación de los receptores
5-HT2a pue
de facilitar la liberación de dopa-
mina (DA)
en condiciones de estimulación,
pero no en condiciones basales; mientras
que la activa
ción del receptor 5-HT
2c
inhi-
be la actividad
dopaminérgica y la libera-
ción de
DA33.
Por lo tanto, el aumento en
los acicalamien
tos y las lamidas inducidos
por el compuesto 4
en presencia de zipra-
sidona, se po
drían interpretar como la in-
teracción agonística y antagónica sobre
los
receptores 5HT1a y 5HT2c respectivamente,
aumentando la activación dopaminérgica a
nivel del sistema límbico en concomitancia
con la acción “per se” del compuesto en
es
tudio. Se descartaría la participación del
receptor 5-HT2a ya que su intervención ocu-
rre
en un sistema dopaminérgico estriatal
esti
mulado, y aquí no fue el caso.
A fin de dilucidar el sitio de acción del
compuesto 4, se empleó la denervación dopa-
minérgica selectiva con 6OHDA, considerada
como método rutinario para la destrucción
de los terminales nerviosos catecolaminér-
gicos en el sistema nervioso central, am
plia-
mente empleado para inducir la Enfer
medad
de Parkinson experimental
33-36
.
Los resul-
tados presentes demuestran que la denerva-
ción dopaminérgica no alteró significativa-
mente la respuesta estereotipada in
ducida
por el compuesto
4
, ya que
sólo se redujeron
parcialmente las lamidas
y los acicalamien-
tos, y aumentaron notablemente los olfateos
i
nducidos por la vía ICV. Estos
hallazgos pa-
recen indicar que la actividad
del compues-
to
4
ocurre principal
mente sobre el receptor
postsináptico, y que
para que se dé esta res-
puesta dopaminér
gica central, debe ocurrir
la bioactivación metabólica previa del com-
puesto evaluado, puesto que de lo contrario
no podría formarse el farmacóforo sobre el
compuesto
4, y sería in
capaz de interac-
tuar con el receptor postsináptico como
agonista. Es importante mencionar que en
nuestro protocolo experimental no fue po-
sible cuantificar el contenido de dopamina
en las áreas de interés, como son el núcleo
accumbens y el estriado. Se ha
demostrado
que la inyección intracerebral
de 6-OHDA,
produce una destrucción selectiva de las neu-
ronas dopaminérgicas nigrales de los termi-
nales estriatales y una depleción en
los ni-
veles de dopamina, serotonina, ence
falina y
sustancia P estriatales. Así mismo, se genera
la máxima
reducción de las concentraciones
de dopa
mina entre el tercer y el cuarto
día
tras la inyección. La degeneración neu
ronal
afecta por igual tanto a las neuronas dopa-
minérgicas de la sustancia nigra “pars
com-
pacta” que proyectan al estriado como a las
del área tegmental ventral, que forman
par-
te del sistema mesolímbico 37. Por ello,
al no
determinarse la concentración de DA
en las
áreas cerebrales de interés queda la
posibili-
dad, aunque poco probable en nuestro caso,
de que la denervación no haya sido
totalmen-
te efectiva y por lo tanto el com
puesto 4
podría haber actuado parcialmente a nivel
presináptico.
22 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
Por otro lado, parte de la respuesta
agonística dopa
minérgica resultante por la
ac
ción del compuesto
4
podría estar me-
diada
sobre las
neuronas serotoninérgicas.
Para evaluar esta posibilidad se empleó el
pretratamiento con la buspirona, un agonis-
ta parcial del recep
tor
5HT1a postsináptico,
esperando que la
respuesta farmacológica
resultante entre un agonista parcial y uno
total, fuese un antagonismo a alta dosis y un
agonismo a baja dosis29,38.
Si el compuesto
4
seguía
este comportamiento, indicaría que
su acti
vidad era resultante
de su agonismo
5HT1a. Los agonistas del receptor 5HT1a,
aumentan la liberación de dopamina a ni-
vel
central. Nuestros resultados revelaron
que
la respuesta conductual estereotipada
del
compuesto
4
con la buspirona, no si-
guió el
patrón mostrado entre un agonista
parcial y un agonista total, y la respuesta
farmacológica obtenida indicó que no está
actuando sobre el receptor 5HT1a. Por ello,
las respuestas estereotipadas
parecen ser
netamente dopaminérgicas, ya
que ambas
dosis inhibieron en las cuatro conductas es-
tereotipadas. La buspirona, además de ser
agonista parcial 5HT1a, es un antagonista
D2
29. Ello explicaría
la respuesta antagónica
observada
frente a la acción agonísti
ca del
compuesto
4.
En vista que el compuesto 4 fue admi-
nistrado vía intracerebroventricular y que la
mayor parte del
sistema ventricular está re-
lacionado
con
el
sistema límbico, y sólo en
los ventrículos
laterales hay estructuras ba-
sales, es posible que la totalidad de las con-
ductas observadas
sean límbicas (lamidas y
acicalamientos),
mientras que las conduc-
tas basales (roídas
y olfateos) fueron sepa-
radas.
Además, los ventrículos la
terales son
los más grandes y por ende hay
mayor área
de contacto, para el intercambio
de sustra-
tos y metabolitos entre el líquido
cefalorra-
quídeo y el cerebro.
Diversos mecanismos podrían explicar
el efecto farmacológico. Efectivamente el
compuesto 4 fue administrado en el ven-
trículo lateral-derecho y en dicha cavidad
gran cantidad del mismo es difundido hacia
el cerebro, donde entra en
contacto con las
estructuras límbicas y ba
sales que limitan
con el ventrículo.
El compuesto
4
podría au-
mentar
la libera
ción de DA endógena por su
acción indirecta
sobre la neurona presináp-
tica, en vista que el anillo indano, contiene
el fragmento farmacofórico feniletilamino,
el cual es el responsable de que ocurra la
depleción del neurotramisor; así mismo el
compuesto 4 podría
activarse metabólica-
mente a través de una monoxigenasa al in-
corporar
el oxidrilo en el anillo bencénico
del indano en posición
meta, para que de
esa forma se genere el fragmento m-hidro-
xifeniletilamino, siendo este el farmacofóro
responsable de la unión con el
receptor D2
(Fig. 4). Es por ello que en ratas normales
o lesionadas se observaron
las respuestas
agonísticas dopaminérgicas, ya que
en las
ratas normales se
apreciaron las dos con-
ductas límbicas (lamidas
y acicalamientos)
y las dos basales (roídas y olfateos) a la
dosis de 50µg/5µL,
mientras que
cuando
las ratas fueron desner
vadas, la acción del
compuesto
4
fue postsináptica a la dosis
de 50µg/5µL, y se redujeron
parcialmente
las dos conductas límbicas y se incrementó
sólo los olfateos, siendo una conducta ba-
sal; al parecer el compuesto
4
tiene mayor
afinidad por las estructuras basales pre-
sente en el sistema ventricular.
En la ruta
hacia el cuarto ventrículo
hay estructuras
límbicas que pueden ser estimuladas por la
absorción de una parte del
remanente del
compuesto en estudio, y el
restante al al-
canzar el cuarto ventrículo es absorbido e
interactúa sobre estructuras hipotalámicas
e infundibular. Posiblemente, las respuestas
farmacológicas mostradas están ocurriendo,
por la absorción en el ventrículo lateral-de-
recho. El presente resultado demostró que
la acción agonista a través de mecanismos
dopaminérgicos ejercida por el compuesto 4
no proviene de la acción presináptica, ya que
hubo aumento significativo en la conducta
estereotipada olfateos, después de la dener-
vación.
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 23
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
Por otro lado, las respuestas
conduc-
tuales estereotipadas son produc
to de la ac-
tivación de los receptores dopaminérgicos
D1 y D2 a nivel central,
siendo el receptor D1
quien estimula la con
ducta roída mientras
que las
lamidas, los olfateos y los acicala-
mientos
se explican por la estimulación del
re
ceptor D2
39. Nuestros hallazgos sugieren
evidencias farmacoló
gicas indican que la
acción
dopaminérgica ejercida por el com-
puesto
4
está mediada por
la activación de
am
bos tipos de receptores (D1-D2) en ratas
normales, mientras que en ratas lesiona-
das interviene el receptor (D2).
El aumento en las cuatro conductas
estudiadas podría explicarse por la acción
del compuesto 4, en sus formas no
activada
y activada, sobre los
receptores (D1-D2). En
la forma no activada el compuesto
4
esti-
mularía
la libera
ción de DA endógena por su
acción indirecta
sobre la neurona presináp-
tica, puesto que el anillo indano contiene
el fragmento farmacofórico feniletilamino,
y es esta dopamina endógena la que inte-
ractúa con los receptores
D1
en el terminal
postsináptico, y se expresa como el aumen-
to de la conducta roída. En cambio, con la
activación metabólica de la forma inactiva,
se incorpora el grupo oxidrilo en el anillo
bencénico del indano
, generando la forma
activa del compuesto 4 que contiene el
frag-
mento farmacofórico “m-hidroxifeniletila-
Fig. 4. Posible bioactivación metabólica de los compuestos 2, 3 y 4 (formas inactivas). Los compuestos 2a-b,
3a-b y 4a-b son las formas activas.
24 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
mino” responsable de la unión al receptor
dopaminérgico
D2
y expresar las conductas
lamidas, acicalamiento y olfateos 40.
Al considerar el grupo de ratas que re-
cibió
6OHDA
, nuestros hallazgos demues-
tran que la denervación dopaminérgica
central incrementa significativamente la
acción agonista ejercida por el compuesto
4
sobre la conducta basal, olfateo (
D2
), lo
que parece indicar que la misma está me-
diada por un mecanismo dopaminérgico
independiente de su acción presináptica.
Así parece poco probable la participación
de mecanismos presinápticos, debido a la
denervación presináptica previa.
Al tomar en cuenta de que
los recep-
tores D1
requieren de la presencia de dos
grupos -OH (en posición meta y para) y los
D2 son menos específicos y requieren úni-
camente del -OH
en posición meta 40, es
posible explicar que el aumento de la con-
ducta estereotipada roída (en ratas sanas)
es la resultante de la activación del recep-
tor
D1 por
la dopamina endógena, cuando
es liberada desde los terminales presinápti-
cos, pero contrariamente en ratas lesiona-
das presinápticamente, esta conducta es-
tereotipada no se observó. Efectivamente,
bajo la forma metabolizada, el
compuesto
4
(Fig. 4) activa los receptores
D2
, por tener
dentro de su estructura el farmacóforo (m-
hidroxifeniletilamino), la cual induce las
conductas estereotipadas lamidas, acicala-
miento y olfateo 39.
En resumen, el compuesto 4 fue dise-
ñado como un profármaco de acuerdo a las
aproximaciones farmacofóricas considera-
das en la química medicinal y su evaluación
farmacológica reveló poseer actividad ago-
nística a través de la activación de los meca-
nismos dopaminérgicos centrales. El hecho
de mostrar selectividad en las respuestas
conductuales propias de los ganglios basales
sobre las estructuras límbicas, nos permi-
te incluirlo en el grupo de nuevos agentes
capaces de contrarrestar las enfermedades
neurodegenerativas, específicamente la en-
fermedad de Parkinson.
AGRADECIMIENTO
El autor dedica este manuscrito a la
Memoria de su Padre, Sr. Alvaro Angel Ran-
gel (11-05-1931 / 24-05-2021 †).
Financiamiento
Proyecto FDI N°02-2017, Progra-
ma CONDES-CC-0239-17 y CONDES-
CC-0378-15.
Conflicto de interés
No existe ningún conflicto de interés.
Números ORCID de los autores
• Marienmy del V. Velasquez (MVV):
0000-0001-7327-166X
• Alexander E. Albarracin (AEA):
0000-0002-5014-2280
• Kelvin Boscán (KV):
0000-0002-3520-7664
• Ligia B. Angel (LBA):
0000-0003-3324-6202
• Rodolfo E. Izquierdo (REI):
0000-0002-2978-8693
• María M. Ramírez(MMR):
0000-0001-5894-0706
• Biagina del C. Migliore (BCM):
0000-0002-7993-8389
• Jaime E. Charris (JEC):
0000-0003-44042619
• María del R. Garrido(MRG):
0000-0001-9662-4405
• Anita Israel (AI):
0000-0003-1812-0759
• Simón E. López (SEL):
0000-0002-4326-129X
• Jorge E. Angel (JEA)
0000-0002-2423-3285
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 25
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
Contribución de los autores
• MVV y AEA realizaron la parte expe-
rimental tanto de síntesis como farma-
cológica
• KB, LBA, REI, MMR, BCM y JEA dise-
ño, síntesis y evaluación farmacológica
del compuesto.
• JEC, MRG, AI y SEL participaron acti-
vamente en la toma de los espectros del
compuesto, obtención de los animales
para la parte de la evaluación farmacoló-
gica, ayuda económica, colaboración en
la revisión del manuscrito y correcciones
iniciales y la traducción en el caso que se
ameritaba del manuscrito.
REFERENCIAS
1. Sachar B, Zuk R, Gazawi H, Ljubuncic
P. Dopamine toxicity involves mitochon-
drial complex I inhibition: implications to
dopamine-related neuropsychiatric disor-
ders. Biochem Pharmacol 2004; 67(10):
1965-1974. https://doi.org/10.1016/j.bcp.
2004.02.015
2. Beaulieu J, Gainetdinov R. The physio-
logy, signaling, and pharmacology of do-
pamine receptors. Pharmacol Rev 92011;
63(1): 182-217. https://doi.org/10.1124/
pr.110.002642
3. Brichta L, Greengard P, Flajolet M. Ad-
vances in the pharmacological treatment
of Parkinson’s disease: targeting neuro-
transmitter systems. Trends Neurosci 2013;
36(9): 543-554. https://doi.org/10.1016/j.
tins.2013.06.003
4. Aono M, Iga J, Ueno S, Agawa M, Tsuda T,
Ohmori T. Neuropsychological and psychia-
tric assessments following bilateral deep
brain simulation of the subthalamic nucleus
in Japanese patients with Parkinson’s disea-
se. J Clin Neurosci 2014; 21(9): 1595-1598.
https://doi.org/10.1016/j.jocn.2013.12.020
5. Zhang C, Han Q, Chen N, Yuan Y. Re-
search on developing drugs for Parkinson’s
disease. Brain Res Bull 2021; 168: 100-
109. https://doi.org/10.1016/j.brainres-
bull.2020.12.017
6. Krishnan S, Pisharady KK. Surgical
treatment of levodopa-induced dyskinesia
in parkinson’s disease. Ann Indian Acad
Neurol 2017 [citado, 2022 septiembre 15]
Disponible en: https://doi.org/10.4103/
aian.AIAN_244_17.
7. Munhoz RP, Cerasa A, Okun MS. Surgi-
cal treatment of dyskinesia in Parkinson´s
disease. Front Neurol 2014 [citado, 2022
septiembre 15] Disponible en: https://doi.
org/10.3389/fneur.2014.00065.
8. Zhang A, Neumeyer J, Baldessarini R. Re-
cent progress in development of dopamine
receptor subtype-selective agents: potential
therapeutics for neurological and psychia-
tric disorders. Chem Rev 2007; 107(1): 274-
302. https://doi.org/10.1021/cr050263h
9. Ross C, Margolis R. Neurogenetics: insights
into degenerative diseases and approaches
to schizophrenia. Clin Neurosci Res 2005;
5(1): 3-14. https://doi.org/10.1016/j.cnr.
2005.07.001
10. Del’guidice T, Lemasson M, Beaulieu JM.
Role of beta-arrestin 2 downstream of do-
pamine receptors in the basal ganglia.
Front Neuroanat 2011 [citado, 2022 sep-
tiembre 15] Disponible en: https://doi.
org/10.3389/fnana.2011.00058.
11. Park H, Urs A, Zimmerman J, Liu C,
Wang Q, Urs N. Structure-functional- se-
lectivity relationship studies of novel apo-
morphine analogs to develop D1R/D2R
biased ligands. ACS Med Chem Lett 2020;
11(3): 385−392. https://doi.org/10.1021/
acsmedchemlett.9b00575
12. Charris J, Perez J, Dominguez J, Angel J,
Duerto J, Salazar M, Acosta H. N-aralkyl
substitution of 2-aminoindans. Synthesis
and their inotropic and chronotropic acti-
vity in isolated guinea pig atria. Chem In-
form Abstr 1998; 29(14): 0-0. https://doi.
org/10.1002/chin.199814095.
13. Rodríguez L, Medina Y, Suárez H, Miglio-
re B, Israel A, Charris J, López S, Calde-
ra J, Angel J. Conformational theoretical
study of substituted and non-substituted
N-aralkyl-2-aminoindans and its relation
with dopaminergic activity. J Mol Struct
THEOCHEM 2003; 636(1-3): 1-8. https://
doi.org/10.1016/S0166-1280(03)00023-X.
14. Angel J, Charris J, Israel A, Migliore B,
Suárez H, Garrido M, López S, Díaz E, Fer-
26 Velásquez y col.
Investigación Clínica 64(1): 2023
rer R, Michelena E, Rodríguez L, Silva J,
Moronta A, Espinoza G, Quintero L. Perfil
dopaminérgico del compuesto 2-aminoin-
dano-N-aralquil sustituido. Arch Venezol Te-
rap Farmacol 2004; 23(2): 136-142.
15. Andujar S, Garibotto F, Migliore B, Angel
J, Charris J, Enriz R. Molecular recogni-
tion and binding mechanism of N-aralkyl
substituted 2-aminoindans to the dopami-
ne D2 receptor. A theoretical study. J Ar-
gent Chem Soc 2006; 94: 1-11.
16. Angel J. Una compilación en el diseño y
evaluación farmacológica preliminar de
nuevos compuestos con actividad dopami-
nérgica central. Invest Clin 2008; 49(1):
71-73.
17. Andujar S, Migliore B, Charris J, Israel
A, Suárez H, López S, Garrido M, Cabre-
ra E, Visbal G, Rosales C, Suvire F, Enriz
R, Angel J. Synthesis, dopaminergic profile
and molecular dynamics calculations of N-
Aralkyl substituted 2-aminoindans. Bioorg
Med Chem 2008; 16(6): 3233-3244. https://
doi.org/10.1016/j.bmc.2007.12.027
18. Ferrer R, Urdaneta N, Porta N, Rodríguez
L, Rosales C, Espinoza G, Angel L, Balza
K, Perdomo L, Faría A, Dabian A, Zapata
M, Linero A, Acurero G, Israel A, Garrido
M, Suárez H, Migliore B, López S, Charris
J, Ramírez M, Angel J. Novedosos agen-
tes dopaminérgicos centrales derivados del
2-aminoindano-4,7disustituido atípico. Sín-
tesis y perfil farmacológico central. Invest
Clin 2015; 56(2): 137-154.
19. Perdomo L, Balza K, Acurero G, Angel
L, Dabian A, Faría A, Linero A, Zapata
M, Vera M, Migliore, Suárez H, Israel A,
Charris J, López S, Ramírez M, Angel J.
Design, synthesis and preliminary pharma-
cologic evaluation of 2-aminoindane-quino-
line analogues as dopaminergic agents. Der
Pharma Chem 2015; 7(5): 130-135.
20. Montero L, Velasquez M, Caldera J, Vera
M, Blanco C, Angel L, Migliore B, Charris
J, Israel A, López S, Izquierdo R, Ortega
J, Ramírez M, Angel J. Síntesis y evalua-
ción farmacológica de los novedosos agen-
tes dopaminérgicos centrales análogos del
N-dicloroaralquil-2-aminoindano. Rev Fac
Farm 2018; 81(1-2): 41-50.
21. Castall B, Marsden CD, Naylor RJ, Pycock
CJ. Stereotyped behavior patterns and hy-
peractivity induced by amphetamine and
apomorphine after discrete 6-hydroxydopa-
mine lesions of extrapyramidal and meso-
limbic nuclei. Brain Res 1977; 123(1): 89-
111. https://doi.org/10.1016/0006-8993
(77)90645-X.
22. Snedecord G, Cochnar W. Statistical
Methods. 7th Ed USA: Iowa State University
Press Ames; 1982.
23. Costall B, Naylor RJ, Cannon JG, Lee
TJ. Differentiation of the dopamine me-
chanisms mediating stereotyped behavior
and hyperactivity in the nucleus accum-
bens and caudate-putamen. J Pharm Phar-
macol 1977; 29(1): 337-342. https://doi.
org/10.1111/j.2042-7158.1977.tb11331.x
24. Creese L, Iversen SD. The pharmacolo-
gical and anatomical substrates of the
amphetamine response in the rat. Brain
Res 1975; 83(3): 419-436. https://doi.
org/10.1016/0006-8993(75)90834-3
25. Chartoff EH, Marck BT, Matsumoto AM,
Dorsa DM, Palmiter RD. Induction of ste-
reotypy in dopamine-deficient mice requi-
res striatal D1 receptor activation. Proc Natl
Acad Sci USA 2001; 98(18): 10451-10456.
https://doi.org/10.1073/pnas.181356498
26. Israel A, Torres M, Cierco M, Barbella
Y. Further evidence for a dopaminergic
involvement in the renal action of cen-
trally administered atrial natriuretic pep-
tide in rats. Brain Res Bull 1991; 27(5):
739-742. https://doi.org/10.1016/0361-
9230(91)90056-P
27. Orfila L, Angel J, Torres M, Barbella Y, Israel
A. Evidence for a dopaminergic involvement
in the renal action of centrally administered
JA116a, a novel compound with possible do-
paminergic activity in rats. J Pharm Phar-
macol 1994; 46(5): 397-399. https://doi.
org/10.1111/j.2042-7158.1994.tb03825.x
28. Seeger TF, Seymour PA, Schmidt AW, Zorn
SH, Schulz DW, Lebel LA, McLean S, Gua-
nowsky V, Howard HR, Lowe JA. Ziprasido-
ne (CP-88,059): A new antipsychotic with
combined dopamine and serotonin recep-
tor antagonist activity. J Pharmacol Exp
Ther 1995; 275(1): 101-113.
29. Murphy S, Owen R, Tyrer P. Comparati-
ve assessment of efficacy and withdrawal
symptoms after 6 and 12 weeks treatment
with diazepam or buspirone. Br J Psychia-
Estudio conductual estereotipado del compuesto N-2,6-dicloro-aralquil-2-Aminoindano 27
Vol. 64(1): 15 - 27, 2023
try 1989; 154(4): 529-534. https://doi.
org/10.1192/bjp.154.4.529.
30. Angel J, Santiago A, Rossi R, Migliore B,
Barolo S, Andujar S, Hernández V, Rosales
C, Charris J E, Suarez H, Israel A, Ramí-
rez MM, Ortega J, Herrera Cano N, Enriz
RD. Synthesis and preliminary pharmaco-
logical evaluation of methoxilated indoles
with possible dopaminergic central action.
Lat Am J Pharm 2011; 30(10): 1934-1942.
31. Angel LB, Balza K, Perdomo LE, Dabian
AS, Faría AR, Linero AR, Migliore B, Suá-
rez H, Charris J, Israel A, Ramírez MM,
Angel JE. Síntesis y evaluación farmaco-
lógica preliminar de nuevos compuestos
quinolínicos con actividad anti Corea de
Huntington. Rev Fac Farm 2015; 78(1-2):
94-100.
32. Lucas G, De Deurwaerdère P, Caccia S,
Spampinato U. The effect of serotoner-
gic agents on haloperidol-induced striatal
dopamine release in vivo: opposite role of
5-HT2a and 5-HT2c receptor subtypes and
significance of the haloperidol dose used.
Neuropharmacology 2000; 39(6): 1053-
1963. https://doi.org/10.1016/S0028-3908
(99)00193-8
33. Simola N, Morelli M, Carta AR. The 6-hy-
droxydopamine model of Parkinson’s disea-
se. Neurotox Res 2007; 11(3-4): 151-167.
https://doi.org/10.1007/BF03033565.
34. Thoenen H, Tranzer JP. Chemical sym-
pathectomy by selective destruction of
adrenergic nerve endings with 6-Hydroxydo-
pamine. Naunyn Schmiedebergs Arch Exp
Pathol Pharmakol 1968; 261(3): 271-288.
https://doi.org/10.1007/BF00536990.
35. Jeon BS, Jackson-Lewis SV, Burke RE.
6-Hydroxydopamine lesion of the rat subs-
tantia nigra: time course and morphology
of cell death. Neurodegeneration 1995;
4(2): 131-137. https://doi.org/10.1006/
neur.1995.0016
36. Ungerstedt U. 6-Hydroxy-dopamine indu-
ced degeneration of central monoamine
neurons. Eur J Pharmacol 1968; 5(1): 107-
110. https://doi.org/10.1016/0014-2999
(68)90164-7
37. Meltzer HY. Serotonergic mechanisms as
targets for existing and novel antipsycho-
tics. Handb Exp Pharmacol 2012; 212: 87-
124. https://doi.org/10.1007/978-3-642-
25761-2_4
38. Ushijima I, Carino M, Horita A. Involve-
ment of D1 and D2 dopamine systems in
the behavioral effects of cocaine in rats.
Pharmacol Biochem Behav 1995; 52(4):
737-741. https://doi.org/10.1016/0091-
3057(95)00167-U.
39. Molloy AG, Waddington JL. Dopaminergic
behavior stereospecifically promoted by the
D1 agonist R-SK & F38393 and selectively
blocked by the D1 antagonist SCH 23390.
Psychopharmacology 1984; 82(4): 409-410.
https://doi.org/10.1007/BF00427697.
40. Nichols DE. The development of novel do-
pamine agonists. ACS Symp Ser Am Chem
Soc 1983; 224(9): 201-221. https://doi.
org/10.1021/bk-1983-0224.ch009.
