El enantiómero bueno, feo y malo

¿Cuántas veces me levanté por la mañana y me miré en el espejo para decir que el chico que tengo enfrente no soy yo? La verdad es que aunque mi reflejo y yo parezcamos iguales, no somos iguales. Pensemos en nuestras manos por un momento. Cuando enfrentamos la palma de una mano con la de la otra, parecen ser idénticas. Sin embargo, cuando ponemos una mano sobre la otra, no coinciden, obviamente no son lo mismo. De la misma forma, podemos aplicar esta idea a moléculas que podemos definir como Enantiómeros o moléculas quirales a un par de conexiones que son la imagen especular del otro y, sin embargo, no pueden superponerse.

Haciendo moléculas orgánicasCada átomo de carbono consta de esqueletos de átomos de carbono y se puede unir a cuatro grupos de átomos o grupos funcionales, que se distribuyen en las esquinas de un tetraedro imaginario de tal manera que la molécula, si los cuatro grupos funcionales son diferentes, puede existir en sus dos formas enantioméricas, que solo se diferencian en la disposición de los cuatro grupos funcionales en el espacio.


Formas enantioméricas de una molécula orgánica quiral

Los enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas, con la única excepción de que interactúan de manera diferente con la luz polarizada. En términos de propiedades químicas, la única diferencia entre los dos enantiómeros es su reactividad con otras moléculas quirales. Esto significa que una molécula quiral solo se manifestará como tal si está influenciada por la influencia de la luz polarizada u otras moléculas quirales.

La naturaleza en su conjunto es un sistema quiral, muchas de las moléculas que componen los organismos vivos son quirales y, en la mayoría de los casos, se prefiere uno de los dos enantiómeros. Por ejemplo, las proteínas de los seres vivos consisten exclusivamente en la forma enantiomérica L de sus aminoácidos, mientras que los carbohidratos se forman exclusivamente en la forma enantiomérica D por unidades de azúcar, como también se observaron en el ADN como formas enantioméricas y moléculas de ARN. Los sistemas biológicos como las proteínas y las enzimas que catalizan reacciones vitales tienen una estructura tridimensional y establecen preferencias de interacción con uno de los dos enantiómeros de otras moléculas. El efecto de estas interacciones es la base del estudio de drogas quirales. Podemos observar diferentes tipos de situaciones en función de los efectos que produce un fármaco quiral en el organismo. Existen fármacos quirales donde cada una de sus formas enantioméricas puede producir efectos opuestos en el organismo, en otros casos el efecto es similar pero un enantiómero es más activo que otro, en algunos casos un enantiómero está activo y el otro inactivo y también puede suceder que un enantiómero tiene un efecto beneficioso mientras que el otro es tóxico. Pero echemos un vistazo más de cerca a la historia de tres enantiómeros: el enantiómero bueno, el feo y el malo.

El buen enantiómero

Ésta es la historia del enantiómero L de la 3,4-dihidroxifenilalanina (también conocida como levodopa), el fármaco aislado más eficaz para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Mientras que el enantiómero L (el bueno) está activo, el enantiómero correspondiente llamado D es biológicamente inactivo. La enfermedad de Parkinson se debe a un déficit de dopamina en ciertas áreas del cerebro. Además de temblores en las extremidades, los pacientes de Parkinson experimentan rigidez muscular que dificulta caminar, escribir y hablar. Los síntomas de la enfermedad de Parkinson se alivian con la levodopa porque estimula el aumento de la producción de dopamina. La razón por la que la dopamina no se administra directamente es porque no puede pasar del torrente sanguíneo al cerebro, mientras que la levodopa, un precursor de la dopamina, sí puede.

El enantiómero feo

Todos hemos usado ácido 2- (4-isobutilfenil) propiónico para los dolores de cabeza en algún momento, quizás no por ese nombre, pero ciertamente es mejor conocido como ibuprofeno. De las dos formas enantioméricas de ibuprofeno, solo la denominada S es la que tiene actividad farmacológica, mientras que el enantiómero R-ibuprofeno no tiene ninguna actividad antiinflamatoria. El pobre R-ibuprofeno es el enantiómero feo, por lo que el cuerpo humano prefiere “operar cosméticamente” sobre él. El organismo puede convertir hasta un 60% del enantiómero R en el enantiómero S activo mediante transformaciones enzimáticas. La dosis típica de ibuprofeno es de 400 mg como una mezcla de sus dos enantiómeros o mezcla racémica, 200 mg del enantiómero S, 200 mg del enantiómero R. Sin embargo, su cuerpo es responsable de convertir el enantiómero feo en activo. En realidad, la exposición efectiva es de 320 mg de enantiómero S-ibuprofeno.

El enantiómero malo

Este es el ejemplo de un verdadero malvado, despiadado y sin conciencia. A principios de la década de 1960, la fabricación de medicamentos se vio muy afectada por la tragedia de la talidomida (imida del ácido N-ftalilglutámico). La talidomida se administró como una mezcla racémica para tratar las náuseas durante los primeros meses del embarazo. Solo el enantiómero R es activo; mientras que el enantiómero S (aquí está el enantiómero malo) causa graves malformaciones en los recién nacidos. Estudios posteriores han demostrado que el propio cuerpo humano es capaz de convertir el enantiómero activo en el enantiómero malo. Se estima que la talidomida afectó a unos 10.000 niños.

La observación de los efectos enantioselectivos de los fármacos quirales en la farmacología moderna temprana se consideró un hecho curioso y, de hecho, casi sin importancia en el perfil global de la actividad de los fármacos. Estos tres casos son solo una pequeña selección de la importancia del comportamiento de los fármacos quirales. Necesitamos ser conscientes de la necesidad de estudiar y comprender cómo funcionan las drogas. consumo de drogas enantioméricamente puro Esto puede tener un impacto significativo en la reducción de las dosis requeridas y los efectos secundarios asociados, simplificando los estudios de dosis-respuesta y capturando “los enantiómeros malos” antes de cometer otro delito.

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