Estudo da atividade bloqueadora de N-Alquilbenzenossulfonamidas em canais iônicos, com enfase em canais para potássio

Abstract

Esta tese teve como objetivo estudar as moléculas orgânicas (N-alquilbenzenossulfonamidas) como inibidoras de canais para potássio do tipo KV3.1, heterologamente expressos em células L-929. Com o presente estudo constatou-se que as moléculas, N-alquilbenzenossulfonamidas, produzem efeitos inibitórios sobre KV3.1. Através da técnica de whole cell patch clamp, observou-se que os valores de IC50 para as moléculas que bloquearam o canal foram 13,5 μM, 16,9 μM, 25,9 μM, 34,2 μM, 34,9 μM e 60 μM, respectivamente, para 4-cloro-3-nitro-N-butilbenzenossulfonamida (SMD2), 4-cloro-3-nitro-N-furfutilbenzenossulfonamida (SMD3), 4-[N-(3’aminopropil)-2-pirrolidona]-3-nitro-N-butilbenzenossulfonamida (SMD2_APP), 4-[N-(3’aminopropil)-2-pirrolidona]-3-nitro-N-furfurilbenzenossulfonamida (SMD3_APP), 4-cloro-N-butilbenzenossulfonamida (SMD2_SN) e 4-cloro-N-furfurilbenzenossulfonamida (SMD3_SN). O efeito de todas as moléculas mostrou-se reversível quanto à ligação com o canal e todas atuaram como bloqueadores de canal aberto. Em SMD2, molécula que mostrou o menor valor de IC50, observou-se um deslocamento de -8 mV em relação ao controle, nas curvas de condutância versus voltagem, nas cinéticas de ativação e na recuperação a partir da inativação em relação à voltagem. O SMD2 não alterou as constantes de tempo de desativação, embora tenha mudado as constantes de ativação e inativação, além de ter induzido o fenômeno de tail crossover. Observou-se que para potenciais mais despolarizados, ocorreu o alívio do bloqueio (Block Relief). Não foi observado o efeito da dependência do pH para o bloqueio e SMD2 não mudou a seletividade do canal. Constatou-se que pulsos despolarizantes de curta duração induzem efeitos menos intensos, ao passo que pulsos despolarizantes mais longos, produzem efeitos mais intensos de SMD2 sobre o canal. Além disso, foi observado que, quanto mais o canal é usado, ou seja, aberto, mais ele é bloqueado por SMD2. Todos esses dados sugerem que SMD2 não interage com o estado fechado e nem com o estado inativado do canal, mas sim com seu estado aberto, apresentando também um efeito dependente de uso. De um ponto de vista farmacológico, isso indica que SMD2 pode ser uma molécula importante na modulação da atividade dos canais KV3.1, presentes em células com altas frequências de disparos de potencial de ação, podendo constituir uma nova classe de moduladores farmacológicos desses canais.

This thesis had the aim of studying the organic molecules (N-alkylbenzenesulfonamides) that block KV3.1 potassium channel heterologously expressed in L-929 cells. It was found that N-alkylbenzenesulfonamides have restrained effects on KV3.1. Through the whole cell patch clamp technique, it was observed that the values of IC50, for molecules that block the channel, were 13,5 μM, 16,9 μM, 25,9 μM, 34,2 μM, 34,9 μM and 60 μM, respectively 4-Chloro-3-nitro-N-butylbenzenesulfonamide (SMD2), 4-Chloro-3-nitro-N-furfurylbenzene-sulfonamide (SMD3), 4-[N-(3′-Aminopropyl)-2-pyrrolidone]-3-nitro-N-butylbenzenesulfona-mide (SMD2_APP), 4-[N-(3′-Aminopropyl)-2-pyrrolidone]-3-nitro-N-furfurylbenzene-sulfonamide (SMD3_APP), 4-Chloro-N-butyllbenzenesulfonamide (SMD2_SN) e 4-Chloro-N-furfurylbenzenesulfonamide(SMD3_SN). The effect of all molecules was reversible regards to the linking with the channel and all act as open channel blocker. In SMD2, molecule which showed the smallest value of IC50, it was observed a displacement of -8 mV compared to control, for conductance curves versus voltage, for the kinetics of activation and for the recovery from inactivation in relation to voltage. SMD2 did not change the deactivation of time constants, although it changed the activation and inactivation constants, and more, SMD2 have induced tail crossover phenomenon. It was observed that, for more depolarized potentials, there was a block relief. It was not observed the effect of pH dependence for the block and SMD2 did not change the channel selectivity. It was observed that, short duration depolarizing pulses prompt less intense effects, whereas long duration depolarizing pulses prompt more intense effects of SMD2 on the channels. Furthermore, it was observed that the more the channel is used, in an open state, the more it is blocked by SMD2. All of these data suggest that SMD2 does not interact neither with the closed state nor the inactivated state of channel, but with its open state presenting an use-dependent manner, also showing a use-dependent effect. In a pharmacological point of view, this indicates that SMD2 may be an important molecule in the modulation of the activity in the KV3.1 channels, presents in cells with high frequency of firing of action potential and may constitute a new class of pharmacological modulators.