lunes, 4 de junio de 2012

Cisplatino y acción antitumoral.


Complejos de Platino como agentes antitumorales.


Introducción

En este trabajo trataremos sobre los complejos del Platino con acción antitumoral, para ello nos centraremos en el principal complejo, el cisplatino, y en sus derivados, siendo todos ellos complejos de Platino de conformación cis.

Lo primero es introducir un poco al Platino como elemento.

El Platino (Pt) es un elemento químico de número atómico 78, situado en el grupo 10 de la tabla periódica. Es un metal de transición blanco grisáceo, precioso, pesado, maleable y dúctil, con configuración electrónica [Xe] 4f145d96s1. Es resistente a la corrosión y se encuentra en distintos minerales y como metal. El Platino como tal se emplea en joyería, material de laboratorio, catalizadores, etc.

Sus complejos se usan como agentes antineoplásicos, estos se encuentran en estudio con el fin de mejorar su eficacia y disminuir los efectos secundarios que producen.

Comenzaremos hablando por el primer compuesto que mostró actividad antitumoral, el cisplatino.


Cisplatino.

En general el cis-platino es una molécula inorgánica con un centro metálico de Pt2+ (deficiencia de 2 electrones), coordinado a dos ligandos Cloruro (Cl-) y dos ligandos amoniaco (NH3) en forma cis, dando lugar a una molécula con geometría plana cuadrada.

El cisplatino o cis-diaminodicloroplatino (II) (CDDP) es un medicamento usado en quimioterapia para el tratamiento de varios tipos de cáncer, entre los que se incluyen sarcomas, carcinomas, linfomas y tumor de células germinales. Fue el primer miembro de una familia de medicamentos contra el cáncer que incluye carboplatino y oxaliplatino.

Síntesis.

 A partir de tetracloroplatinato de potasio(II), K2[PtCl4], se añade el primer ligando NH3 a cualquiera de las cuatro posiciones equivalentes, aunque el segundo NH3 podría añadirse ciss o trans. Debido a que el Cl posee un efecto trans mayor que el NH3, la segunda amina substituye en posición trans al ligando de cloro y por lo tanto cis a la amina original. El efecto trans de los haluros sigue el orden I->Br->Cl-, por lo que la síntesis se lleva a cabo mediante [PtI4]2− para asegurar el rendimiento y la pureza del isómero "cis", seguido por la conversión del PtI2(NH3)2 en PtCl2(NH3)2.




Administración y mecanismo de acción.

Se administra vía intravenosa dada la escasa solubilidad en medio acuoso y su inestabilidad en el tracto digestivo, debido a la presencia de ácidos fuertes en éste. Una vez que se encuentra en la sangre pueden darse dos procesos:

·         La unión a la albúmina (proteína trasportadora) a través de residuos de metionina y cisteína, lo que conllevaría a su excreción a través de los riñones provocando neurotoxicidad.

·         El resto del complejo suministrado entra en las células por difusión pasiva o transporte activo usando en muchos casos canales de cobre. En el interior celular los dos ligandos cloruro, muy inestables, se hidrolizan fácilmente, en principio en el medio extracelular esto no ocurre por las elevadas concentraciones de Cl-, mientras que en la célula estas se ven mermadas y ello facilita el desplazamiento del ligando por una molécula de agua, quedando el fármaco activo ([PtCl(H2O)(NH3)2]+). En el interior celular el objetivo del complejo es el DNA, sin embargo antes de llegar hasta éste pude formar complejos con biomoléculas, con nucleófilos blandos existentes en el citosol tales como glutatión o metalotioneína, disminuyéndose la eficacia del fármaco.


Interacción con el DNA.

La cantidad de complejo que logra sortear los problemas mencionados llega hasta el núcleo celular. La estructura del DNA, su interior hidrofóbico formado por las nucleobases y su superficie polianiónica causada por los grupos fosfato junto con la carga positiva de los complejos activos del platino, favorece las interacciones electrostáticas entre ambos, logrando situar el fármaco en los alrededores del DNA  facilitando con ello la formación posterior de los aductos (producto AB formado por la unión directa de dos moléculas A y B, sin que se produzcan cambios estructurales, en su topología, en las porciones A y B.) responsables de la eficacia del cisplatino.

El Platino es un ácido blando de Lewis por lo que las interacciones con el DNA se producirán con los nitrógenos de las nucleobases, sobre todo con el nitrógeno en posición 7 de la Guanina, por ser éste el más accesible y favorecido a pH fisiológico. También se pueden producir enlaces de hidrogeno entre el complejo de Platino y el oxígeno en posición 6 de la Guanina.

Existen varios aductos posibles, sin embargo los que se dan en mayor porcentaje son aquellos que se producen entre dos Guaninas contiguas de la mismo hebra, o entre una adenina y una Guanina.

Debido a estas interacciones junto a la neutralización de las cargas, la conformación de la doble hélice queda inestable, produciéndose un plegamiento y desenrollándose.

La eficacia como antineoplásico del complejo radica precisamente aquí, ya que se impide la replicación y transcripción del material genético de la célula, supone un impedimento estérico para las DNA polimerasas. A partir de este momento la célula entra en déficit de las proteínas codificadas por la región del DNA afectado por el cisplatino, además ya no podrá dividirse, todo ellos conduce a la activación de una serie de proteínas denominadas caspasas que inducen a una muerte celular programada, apoptosis.


Mayor eficacia en las células cancerígenas que en las sanas.

El cáncer es al proliferación incontrolada de unas determinadas células,  parece ser que presentan cierto déficit en una serie de mecanismo intracelulares necesarios para el correcto funcionamiento de la célula, así como en la maquinaria enzimática y proteica encargada de la corrección de errores, por ello mientras que la mayoría de la células sanas son capaces de cortar y reparar la zona del DNA dañada por el complejo de Platino, las cancerosas desencadenan el proceso de apoptosis como única solución.


Resistencia al cisplatino.

La respuesta inicial al cisplatino es elevada, aunque la mayoría de pacientes acaban desarrollando una resistencia. Se han propuesto varios mecanismos para esta resistencia. El Oxaliplatino es útil contra células cancerígenas resistentes al cisplatino en el entorno del laboratorio, aunque no existen pruebas de su actividad en el tratamiento clínico de pacientes con tumores resistentes al cisplatino.



Efectos secundarios del cisplatino.

El cisplatino no es un complejo selectivo, sino que actúa sobre todas las células del organismo produciendo varios efectos secundarios:

  • Nefrotoxicidad (daño renal).
  • Neurotoxicidad (daño neural) .
  • Náuseas y vómitos.
  • Ototoxicidad (pérdida de oído).
  • Alopecia (caída del cabello).
  • Desequilibrios electrolíticos.

Modificaciones del cisplatino:

Complejos de segunda y tercera generación.

Carboplatino:

Es un fármaco de 2ª generación, se logran disminuir algunos efectos secundarios o al menos su atención con respecto al cisplatino.


Las ventajas que presenta son debidas principalmente al ligando bidentado dicarboxilato, menos inestable que los ligandos cloruro, por tanto la hidrólisis es más lenta evitando así que el fármaco actúe fuera de las células. Además su eliminación del organismo también es más lenta, por lo que es necesaria una dosis inferior. Presenta mayor actividad ante el cáncer de pulmón.

Oxaliplatino:

Es un compuesto de 3ª generación cuya estructura y forma de actuación es muy similar a la del carboplatino, también presenta un ligando bidentado, 1,2-diaminocyclohexane, que aumenta el tiempo de hidrólisis una vez se encuentra el fármaco en el interior del organismo. Es particularmente activo en el cáncer de colon.


Modificaciones estructurales.

Aunque en un principio se pensó que la estructura del cisplatino debía mantenerse para lograr que el complejo fuese activo, pronto se comenzaron a buscar nuevas alternativas:

Transplatino


Posee la fórmula trans-[PtCl2(NH3)2] y no muestra efectos farmacológicos comparables. Se cree que su baja actividad se debe a la rápida desactivación antes de llegar al ADN. Se trata de un compuesto tóxico, por lo que suele ser interesante realizar muestreos de cis-platino para verificar la ausencia de isómero trans.

Complejos polinucleares:

Permiten interacciones entre regiones del DNA mucho más distanciadass que para el cisplatino, y afectando por tanto una mayor parte de la doble hélice.

Complejos con platino (IV):

Octaédricos en lugar de plano cuadrados, que tienen mayor solubilidad en agua que el cisplatino y permiten la administración oral, una vez se encuentran dentro de la célula, el platino se reduce pasando a Pt(II) y actuando como los otro complejos. La variedad más efectiva de este tipo de complejos es el Satraplatin.


Conclusión:

Como se ha podido comprobar el cisplatino y sus derivados son una buena lucha contra el cáncer, pero deja abierta una gran rama de investigación para obtener compuestos más selectivos con las células tumorales y que reduzcan los efectos secundarios.

 Bibliografía:

- http://es.wikipedia.org/wiki/Cisplatino

- http://patentados.com/invento/complejos-de-platino-con-actividad-antitumoral.html

- http://es.wikipedia.org/wiki/Platino

-http://pharmadicyne.files.wordpress.com/2011/12/complejos-de-platino-como-agentes-antitumorales1.pdf

-http://laciudadatomica.blogspot.com.es/2011/01/18-cisplatino.html

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