Ácido iboténico - Ibotenic acid
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC
Ácido ( S ) -2-amino-2- (3-hidroxiisoxazol-5-il) acético
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| Otros nombres
Ácido iboténico
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.151.170 
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PubChem CID
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| C 5 H 6 N 2 O 4 | |
| Masa molar | 158,113 g · mol −1 |
| Punto de fusion | 151-152 ° C (anhidro) 144-146 ° C (monohidrato) |
| H 2 O: 1 mg / mL NaOH 0,1 M: 10,7 mg / mL HCl 0,1 M: 4,7 mg / mL |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |
El ácido iboténico o ácido ( S ) -2-amino-2- (3-hidroxiisoxazol-5-il) acético , también conocido como ibotenato , es un compuesto químico y fármaco psicoactivo que se encuentra naturalmente en Amanita muscaria y especies relacionadas de hongos típicamente encontrado en las regiones templadas y boreales del hemisferio norte. Es un análogo conformacionalmente restringido del neurotransmisor glutamato y, debido a su similitud estructural con este neurotransmisor, actúa como un agonista no selectivo del receptor de glutamato . Debido a esto, el ácido iboténico puede ser una poderosa neurotoxina y se emplea como " agente lesionador del cerebro " a través de inyecciones craneales en la investigación científica .
Farmacología
El ácido iboténico actúa como un potente agonista del NMDA y de los receptores metabotrópicos de glutamato del grupo I ( mGluR1 y mGluR5 ) y II ( mGluR2 y mGluR3 ) . Está inactivo en los mGluR del grupo III . El ácido iboténico también actúa como un agonista débil de los receptores AMPA y kainato . Además, debido a la descarboxilación in vivo en muscimol , actúa indirectamente como un potente agonista del receptor GABA A y GABA A -ρ . A diferencia del muscimol, el principal componente psicoactivo de Amanita muscaria que se cree que causa sedación y delirio , los efectos psicoactivos del ácido iboténico no se conocen independientemente de su función como profármaco del muscimol, sin embargo, se puede especular que actuaría como estimulante.
Propiedades biologicas
Mecanismo de acción
El ácido iboténico es un agonista de los receptores de glutamato, específicamente en los sitios del receptor N-metil-D-aspartato o NMDA y trans-ACPD en múltiples sistemas del sistema nervioso central . La neurotoxicidad iboténica puede potenciarse con glicina y bloquearse con dizocilpina . La dizocilpina actúa como un antagonista no competitivo en los receptores NMDA .
La toxicidad del ácido iboténico proviene de la activación de los receptores NMDA . Los receptores NMDA están relacionados con la plasticidad sináptica y trabajan con los receptores metabotrópicos de glutamato para establecer una potenciación a largo plazo o LTP. Se cree que el proceso de potenciación a largo plazo está relacionado con la adquisición de información. El receptor de NMDA funciona correctamente al permitir que los iones Ca 2+ pasen después de la activación en el sitio del receptor.
La unión del ácido iboténico permite que el exceso de Ca 2+ ingrese al sistema, lo que da como resultado la muerte de las células neuronales. Ca 2+ también activa CaM-KII o Ca 2+ / Calmodulin Kinasa que fosforila múltiples enzimas. Las enzimas activadas comienzan a producir especies reactivas de oxígeno que dañan el tejido circundante. El exceso de Ca 2+ da como resultado la mejora del sistema de transporte de electrones mitocondrial que aumentará aún más el número de especies reactivas de oxígeno.
Efectos biologicos
El ácido iboténico afecta típicamente a los receptores NMDA y trans-ACPD en el sistema nervioso central. Debido a que se dirigen a estos sistemas, los síntomas asociados con la intoxicación por ácido iboténico a menudo están relacionados con la percepción y el control.
La mayor parte del ácido iboténico ingerido probablemente se descarboxila en muscimol, por lo que los efectos de ingerir ácido iboténico son similares a los efectos del muscimol. Los síntomas asociados con el ácido iboténico suelen aparecer en 30 a 60 minutos e incluyen una variedad de efectos sobre el sistema nervioso. Los síntomas más comunes incluyen náuseas, vómitos y somnolencia. Sin embargo, después de la primera hora los síntomas comienzan a incluir confusión, euforia , distorsiones visuales y auditivas, sensación de flotar y amnesia retrógrada .
Los síntomas son levemente diferentes para los niños, por lo general comienzan después de 30 a 180 minutos. Los síntomas dominantes en los niños incluyen ataxia , obnubilación y letargo . Sin embargo, ocasionalmente se informan convulsiones, más comúnmente en niños.
Tratamiento
El tratamiento de la intoxicación por ácido iboténico es limitado y varía, ya que la dosis tóxica del compuesto varía de persona a persona. Los pacientes ingresados en el hospital por intoxicación con ácido iboténico generalmente reciben carbón para detener la absorción del compuesto y prevenir una mayor intoxicación. Al recibir el tratamiento con carbón, se controlan los signos vitales del paciente y la toxicidad suele durar entre 6 y 8 horas; sin embargo, algunos síntomas pueden tardar unos días en desaparecer. Ocasionalmente, para reducir el malestar asociado con los síntomas, se administrarán benzodiazepinas para controlar los ataques de pánico y las alucinaciones.
Se debe prestar especial atención a la monitorización de la respiración, el control de las vías respiratorias y la circulación. Si el tratamiento se produce dentro de la primera hora de la ingestión, el lavado gástrico puede ser eficaz. Si los vómitos se vuelven demasiado intensos, se administran líquidos por vía intravenosa , también se puede proporcionar atención psiquiátrica.
En casos raros , se pueden necesitar medicamentos anticolinérgicos , como la atropina .
Uso en investigación
El ácido iboténico utilizado para lesionar el cerebro de ratas se mantiene congelado en una solución salina tamponada con fosfato a un pH de 7,4 y se puede conservar hasta un año sin pérdida de toxicidad. La inyección de 0,05 a 0,1 microlitros de ácido iboténico en el hipocampo a una velocidad de 0,1 microlitros / min dio como resultado una lesión semi-selectiva. La lesión del hipocampo provocó una pérdida considerable de células en las células piramidales (CA1-CA3), así como de células granulares en la circunvolución dentada . La lesión con ácido iboténico también causa algún daño a los axones a lo largo de la vía perforante .
Normalmente, cuando la lesión se realiza con otras sustancias químicas, el sujeto no puede volver a aprender una tarea. Sin embargo, debido a la reactividad del ácido iboténico con los receptores de glutamato como el receptor NMDA, la lesión del ácido iboténico permite al sujeto volver a aprender las tareas. Por lo tanto, la lesión con ácido iboténico se prefiere en estudios en los que es esencial volver a aprender una tarea después de la lesión. Comparado con otros agentes lesivos, el ácido iboténico es uno de los más específicos del sitio; sin embargo, actualmente se buscan alternativas menos dañinas.
Biosíntesis
Los genes biosintéticos del ácido iboténico están organizados en un grupo de genes biosintéticos ligados físicamente . La vía biosintética se inicia mediante la hidroxilación del ácido glutámico por una oxigenasa dedicada dependiente de Fe (II) / 2-oxoglutarato . La reacción produce ácido treo -3-hidroxiglutámico, que se convierte en ácido iboténico, probablemente mediante enzimas codificadas en el grupo de genes biosintéticos.