palavras-chaves: modelagem molecular, trombina, berenil

A pentamidina e derivados bis-benzamidínicos têm sido utilizados como medicamentos alternativos no tratamento da leishmaniose, tripanosomiase africana¹ e infecções oportunistas em pacientes com AIDS². Estas substâncias apresentam, como desfavoráveis ao seu uso, o tratamento prolongado e a possibilidade de apresentarem efeitos colaterais. A pentamidina e seus derivados tem um expressivo efeito sobre o sistema de coagulação sangüínea através da inibição da trombina³ e sobre a produção de plaquetas. O berenil (4,4'-diazoamino-bis-benzamidina), em compensação, é um inibidor competitivo parabólico da trombina. Através da técnica de otimização de estrutura para a minimização de energia, obtêm-se parâmetros que mostram o efeito da droga sobre a trombina e sobre uma sequência definida do DNA.

Pretende-se fazer um estudo da interação do berenil e alguns derivados benzamidínicos N-substituídos e N,N'-dissubstituído com a trombina, no intuito de propor a síntese de novos derivados do berenil que possam apresentar uma maior interação com o DNA e menor interação com a trombina.

Foram escolhidos o Berenil (R = H) e os derivados etinílico (R = CCH), etílico (R = CH₂CH₃), perfluoretílico (R = CF₂CF₃), acetonílico (R = CH₂COCH₃) e o derivado dihidroimidazólico de acordo com o método Craig, considerando-se a variação da lipofilia fragmental e do efeito indutivo, bem como a possibilidade de síntese. Foi garantida uma ampla variação destes efeitos, possibilitando uma futura comparação com parâmetros físico-químicos, teóricos e experimentais.

Figura 1 - Derivados benzamidínicos N-substituídos (R’ = H) e N,N’-dissubstituídos (R = R’). A: berenil (R = H), derivado etinílico (R = CCH), derivado etílico (R = CH₂CH₃), derivado perfluoretílico (R = CF₂CF₃) e derivado acetonílico (R = CH₂COCH₃). B: derivado dihidroimidazólico.

A partir da estrutura cristalográfica do complexo entre trombina, hirudina e benzamidina (PDB:1DWB), obtida no Protein Data Bank, foram construídos os complexos entre a trombina e os derivados benzamidínicos. Para a formação dos complexos, a benzamidina foi susbtituída pelos derivados com as cargas calculadas pelo método MNDO (semi-empírico), contido no pacote MOPAC, segundo o procedimento ESP. Foram consideradas as 16 conformaçoes planas para os derivados benzamidínicos N-substituídos e N,N’-dissubstituídos. A substituição da benzamidina cristalográfica foi feita utilizando o procedimento "superimpose" implementado no programa INSIGHT.

Foram feitas minimizações de energia utilizando o pacote INSIGHT/DISCOVER, tendo como arquivo de entrada os complexos formados entre a trombina e os derivados. Da estrutura minimizada do complexo entre trombina e derivado, foram minimizados separadamente a trombina e o derivado.

As energias de interação (E_interação), de ligação (E_ligação) e de perturbação (E_{perturbação}) foram calculadas de acordo com as seguintes equações:

E_interação = E_complexo - (E_{conformação receptor-complexo} + E_{conformação ligante-complexo})

E_ligação = E_complexo - (_{Emínimo global-receptor} + E_{mínimo global-ligante})

E_{perturbação(i)} = E_{(i)conformação-conformação} - E_{(i)minimo global}

E_{perturbação} = E_{perturbação}(_receptor) + E_{perturbação}(_ligante)

E_ligação = E_interação + E_{perturbação}

Tabela - Cálculos das médias aritméticas por compostos para energias de interação, ligação e perturbação para o berenil e os derivados benzamidínicos N-substituídos, N,N’-dissubstituídos e dihidroimidazólico, em Kcal.mol^-1.

Todos os derivados benzamidínicos N-substituídos apresentam energia de interação mais positivas do que o berenil enquanto que os derivados N,N’-dissubstituídos perfluoretílico e acetonílico apresentaram energia de interação mais negativa do que o berenil. Estes resultados mostram que a substituição nos hidrogênios amidínicos levam a derivados com menor afinidade pela trombina do que o berenil.

1- Williamson, J. – Exp. Parasitol., 12, 274 (1970).

2. Abramowicz, M. – Med. Lett. Drugs Ther., 21, 105 (1979)
3. Vieira, L. M.; Barbosa de Deus; Nicolato, R. L. C. e Andrade, M. H. G. – Rev. Bras. Anal. Clín., 24,43(1992).

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