SINTESI DI NUOVI LIGANDI DEI RECETTORI SEROTONINERGICI E VALUTAZIONE DELL’ATTIVITÀ ANTITUMORALE
Creators: name: Magli, Elisa
Publisher: name: Università degli Studi di Napoli Federico II
Year: 2011

description: La serotonina è un neurotrasmettitore coinvolto in diverse funzioni fisiologiche e fisiopatologiche. Alle molteplici funzioni biologiche mediate da questo neurotrasmettitore, si è aggiunta di recente la  modulazione della proliferazione di alcuni tumori, tra cui il carcinoma prostatico. Infatti, un numero crescente di dati suggerisce un ruolo mitogenico dei neuropeptidi nelle patologie prostatiche ed è ben noto che le cellule neuroendocrine (NE), che caratterizzano i tessuti prostatici, siano essi sani che maligni, possono sintetizzare, conservare e rilasciare fattori di crescita, inclusi neuropeptidi ed ammine biogene come la serotonina (5HT). Un aumento del numero delle cellule neuroendocrine è correlato a fattori sia genetici che epigenetici. Non è completamente noto, inoltre, se un aumento del fenotipo di cellule neuroendocrine contribuisca o meno all’accrescimento tumorale. Comunque, un aumento dei prodotti di secrezione delle cellule NE, inclusa la serotonina, è considerato correlato all’accrescimento tumorale indipendente dagli androgeni. Infatti i sottotipi recettoriali serotoninergici 5HT1, 5HT2 e 5HT4 sono stati identificati nelle linee cellulari del carcinoma prostatico; la loro stimolazione è correlata ad un’attività di promozione della crescita ed essi possono essere funzionalmente correlati agli oncogeni.
Partendo da queste considerazioni, studi dettagliati dei dati presenti in letteratura e relazioni struttura-attività, hanno indirizzato alla progettazione di nuove serie di ligandi serotoninergici caratterizzati dalla presenza di un nucleo 4-fenil-piperazinico, opportunamente sostituito, supportato da vari scaffold eterociclici. Queste caratteristiche strutturali soddisfano le proprietà chimico-fisiche favorevoli ad un’interazione recettoriale particolarmente selettiva verso i recettori 5HT1A .
Il progetto di dottorato si è, quindi, articolato nel modo seguente:
1) Sintesi dei ligandi progettati: le sintesi sono state condotte sia mediante metodi convenzionali, sia mediante irraggiamento a microonde, utilizzando un reattore specificamente progettato per la sintesi organica, che ha consentito l’ottenimento di rese più elevate ed una significativa riduzione dei tempi di reazione; i prodotti finali sono stati purificati ed analizzati mediante RP- HPLC e caratterizzati mediante H1-NMR, C13-NMR ed ESI-MS.
 2) Tutti i composti sintetizzati sono stati sottoposti a saggi di binding recettoriali, utilizzando gli opportuni radioligandi dei vari sottotipi recettoriali della serotonina. I composti più interessanti dal punto di vista dell’affinità (nM) e della selettività sono stati ulteriormente valutati sul sistema adrenergico (-1 e -2) e dopaminergico (D1 e D2). La selettività recettoriale è stata inoltre modulata dall’introduzione di opportuni sostituenti sui nuclei piperazinici.
3) I composti che hanno mostrato la migliore affinità e selettività recettoriale, sono stati, quindi, valutati mediante saggi in vitro per la loro attività antitumorale sulle cellule cancerose prostatiche. 
I risultati farmacologici ottenuti hanno mostrato una promettente attività antiproliferativa di alcuni dei composti sintetizzati. L’elevata affinità e selettività di binding nei confronti dei recettori serotoninergici 5-HT1A mostrata dai nuovi ligandi serotoninergici sintetizzati  conferma l’ipotesi del coinvolgimento di tale popolazione recettoriale nella crescita e nella progressione del carcinoma prostatico, delineando seppur in maniera preliminare il meccanismo dell’attività antiproliferativa dei composti sintetizzati. Interessante risulta, inoltre, l’attività antiproliferativa di alcuni dei derivati, per i quali, diversamente da tutti gli altri derivati considerati, i valori di binding verso i recettori serotoninergici mostrano un significativo spostamento dei valori di  affinità verso i recettori serotoninergici 5-HT2A. Alla luce del coinvolgimento di tale recettore anche nella crescita e  progressione del carcinoma alla mammella, i dati ottenuti risultano particolarmente interessanti e hanno spinto ad approfondire lo studio dell’ attività antiproliferativa relativamente ai composti più attivi, analizzando la loro capacità di indurre apoptosi o di perturbare il ciclo cellulare. Sono stati inoltre studiati i possibili pathways coinvolti nell’attività antiproliferativa di tali composti. 
Inoltre, è possibile affermare che, in particolare, due di tutti i nuovi ligandi serotoninergici sintetizzati, ovvero quelli a nucleo benzotriazinonico distanziati da una catena metilenica a due e a tre atomi di carbonio da un residuo naftil-piperazinico, risultino avere il migliore profilo affinità/attività antiproliferativa; tali composti, alla luce del loro meccanismo d’azione, che a livello molecolare è stato dimostrato coinvolgere l’inibizione dell’attività della proteina chinasi B ( AKT),  possono essere quindi considerati dei nuovi lead compounds per lo sviluppo di nuovi ligandi serotoninergici ad attività antitumorale.
Infine, l’uso, per questo studio, della linea cellulare PC3, caratterizzata da una indipendenza dagli androgeni per la crescita, rappresenta sicuramente un buon modello di studio al fine di identificare nuove molecole capaci di inibire il segnale mediato dalla serotonina come promettente strategia terapeutica per il trattamento dei tumori prostatici avanzati.