Sistemas dendríticos para la presentación multivalente de glicosaminoglicanos

Resumen

Los glicosaminoglicanos (GAGs) son polisacáridos altamente sulfatados y heterogéneos que participan en un gran número de procesos biológicos por interacción con determinadas proteínas. Con el fin de conocer el mecanismo molecular de dichas interacciones y modular las funciones biológicas de estos carbohidratos, existe un gran interés en la preparación de moléculas que imiten a los GAGs. En este contexto, en la presente Tesis Doctoral se ha desarrollado una estrategia sintética eficiente para la preparación de dendrímeros que presentan ligandos disacarídicos de sulfato de condroitina de tipo E (CS‐E), un polisacárido de tipo GAG implicado en numerosos procesos biológicos relevantes, como miméticos del producto natural. La aproximación sintética desarrollada se basa en la reacción de cicloadición 1,3 dipolar, catalizada por Cu (I), entre disacáridos desprotegidos de CS‐E con un grupo azido en su terminal reductor y núcleos dendríticos que poseen grupos alquino en su estructura. De esta forma, se han preparado, con un alto rendimiento, dendrímeros de primera generación con valencia 3, 4 y 6, como sistemas multivalentes monodispersos con estructura química bien definida. Además, la síntesis de un dendrón trivalente funcionalizado ortogonalmente en su posición focal ha permitido tanto la preparación de un dendrón marcado fluorescentemente, como la obtención, usando una ruta sintética convergente, de dendrímeros de CS‐E de 2ª generación, que presentan en su estructura 9, 12 y 18 copias del disacárido. Una vez sintetizados los sistemas multivalentes, se estudió su interacción con dos proteínas que reconocen GAGs, mediante el uso de diversas técnicas. Por un lado, experimentos de competición de Polarización de Fluorescencia demostraron la interacción entre los dendrímeros sintetizados y la Midkina, una proteína implicada en el crecimiento y proliferación celular. Los resultados confirmaron que la disposición multivalente del disacárido aumenta su capacidad de interaccionar con la proteína. Por otra parte, se llevaron a cabo estudios de interacción entre algunos de los dendrímeros sintetizados a lo largo de la Tesis y la Langerina, una lectina tipo C implicada en el sistema inmunológico. Tanto los experimentos de STD como los de Resonancia de Plasmón de Superficie (SPR), demostraron la interacción de los dendrímeros con la Langerina y el aumento de la afinidad, en comparación con el ligando disacarídico, debido al efecto multivalente, confirmando la utilidad de los sistemas multivalentes sintetizados como miméticos de los polisacáridos naturales.