Investigador responsable: Ignacio Carrera

Esta línea de investigación se basa en la preparación de sustancias con un perfil prometedor de actividad beneficiosa frente a patologías del Sistema Nervioso Central. En especial estamos interesados en la preparación pequeñas moléculas capaces de inducir la liberación o imitar la acción de factores neurotróficos. Los factores neurotróficos son una familia de proteínas endógenas responsables del crecimiento, mantenimiento y supervivencia de las neuronas. Los mismos están implicados en el crecimiento neuronal durante el desarrollo de los sistemas nervioso central y periférico, además de presentar propiedades regenerativas en neuronas dañadas.¹ Actualmente existen hipótesis que relacionan el déficit en la expresión de estos factores con patologías neurodegenerativas como el Alzehimer y la enfermedad de Parkinson.² A su vez, el déficit de BDNF (del inglés “Brain Derived Neurotrophic Factor”) ha sido relacionado con trastornos depresivos y de ansiedad, lo que está ampliando la comprensión de la fisiopatología de estas enfermedades.³ La adicción a sustancias de abuso también ha sido relacionada con una disminución de la secreción endógena de GDNF (del inglés “Glial cell line Derived Neurotrophic Factor”), por lo cual este factor neurotrófico está siendo actualmente estudiado como un potencial blanco para tratar las adicciones.⁴ 

Fig1. A/ BDNF, su receptor TrkB y sus vías de señalización intracelular. B/ GDNF, GFRa1 y su receptor Ret con sus respectivas vías de señalización⁵

En la Fig 2 se muestran algunos motivos estructurales en los que estamos interesados por presentar antecedentes para imitar la acción o promover la liberación de factores neurotróficos. Desde el punto de vista sintético utilizamos la biocatálisis y las biotransformaciones como herramientas enantioselectivas que permitan el diseño sintético de los compuestos de interés.

A su vez, nuestro grupo tiene especial interés en sustancias psicodélicas, como ser alcaloides de la iboga, triptaminas (psilocibina, psilocina, DMT, bufotenina, 5MeODMT) y feniletilaminas (DOI, 2CB, MDA, MDMA) , debido a su reportada capacidad de poder promover fenómenos de neuroplasticidad, tanto estructural como funcional.

1. Deister, C.; C.E. Schmidt, Journal of Neural Engineering, 2006, 3,172-179
2. Siegel. G.J.; Chauhan, N.B.; Brain Res Rev, 2000, 33, 199-227
3. Castrén, E.; Voikar, V.; Rantamaki, T.; Current Opinion in Pharmacology, 2007, 7, 18-21
4. Carnicella, S.; Ron, D.; Pharmacology and Therapeutics, 2009, 112, 9-18
5. Tesis Doctoral de Richard Karpowicz, Columbia University 2013

Publicaciones

“Production of Enantiopure β-Amino-γ-Hydroxyesters from Benzoic Acid by a Selective Formal Aminohydroxylation”; Pazos, M.; González, B.; Suescun, L.; Seoane, G.; Carrera, I.*; Tetrahedron Lett. 2017, 58, 23, 2182-2185

“Aza and oxo Diels–Alder reactions using cis-cyclohexadienediols of microbial origin: chemoenzymatic preparation of synthetically valuable heterocyclic scaffolds”, Pazos, M.; Martínez, S.; Vila, M. A.; Veiga, N.; Seoane, G.; Carrera, I.*  Tetrahedron: Asymmetry 2015, 26, 1436-1447.

Publicaciones

Pazos, M.; Dibello, E.; Mesa, J. M.; Sames, D.; Comini, M. A.; Seoane, G. Carrera I.; Iboga Inspired N-Indolylethyl-Substituted Isoquinuclidines as a Bioactive Scaffold: Chemoenzymatic Synthesis and Characterization as GDNF Releasers and Antitrypanosoma Agents, Molecules, 2022, 27, 3, 829.

González, B.; Fagúndez, C.; Peixoto de Abreu Lima, A.; Suescun, L.; Sellanes, D.; Seoane, G.; Carrera I., Efficient access to the Iboga skeleton: Optimized procedure to obtain voacangine from Voacanga africana root bark, ACS Omega, 2021, 6, 26, 16755-16762

Apud, I.; Carrera, I.; Scuro, J.; Montero, F., ¿Es posible desarrollar investigaciones clínicas utilizando sustancias psicodélicas en Uruguay?, Revista de Psiquiatría del Uruguay, 2021, 63-76

González, J.; Cavelli, M.; Castro-Zabala, S.; Mondino, A.; Tort, A.; Rubido, N.; Carrera, I.*; Torterolo, P.*, Gamma band alterations and REM-like traits underpin the acute effect of the atypical psychedelic ibogaine, ACS Pharmacol. Transl. Sci. 2021, 4, 2, 517–525 

Rodríguez, P.; Urbanavicius, J.; Prieto, J.P.; Fabius S; Reyes A.L.; Havel, V.; Sames, D.*; Scorza, C.*; Carrera I.* “A Single Administration of the Atypical Psychedelic Ibogaine or Its Metabolite Noribogaine Induces an Antidepressant-Like Effect in Rats”, 2020, ACS Chemical Neuroscience, 11, 11, 1661-1672  

Marton, S.; Gonzalez, B.; Rodríguez-Bottero, S.; Miquel, E.; Martinez-Palma, L.; Pazos, M.; Prieto, J. P.; Rodríguez, P.; Sames, D.; Seoane, G.; Scorza, C.*; Cassina, P.*; Carrera I.* “Ibogaine Administration Modifies GDNF and BDNF Expression in Brain Regions Involved in Mesocorticolimbic and Nigral Dopaminergic Circuits” Frontiers in Pharmacology, 2019, DOI:10.3389/fphar.2019.00193.

González, J.; Prieto, J.P.; Rodríguez, P.; Cavelli, M.; Benedetto, L.; Mondino, A.; Pazos, M.; Seoane, G,; Carrera, I.*, Scorza, C.*; Torterolo, P.; “Ibogaine acute administration in rats promotes wakefulness, long-lasting REM sleep suppression and a distinctive motor profile” Frontiers in Pharmacology, 2018, DOI: 10.3389/fphar.2018.00374

Patentes

• Sames, D.; Li, X.; Li, S.; Kruegel, A.; Karpowicz, R.; Carrera, I.; Rakshit, S.; “Small molecule inducers of GDNF as potential new therapeutic for neuropsychiatric disorders,” 2013, PCT/US2012/052327, WO/2013/028999
• Carrera, I.; Seoane, G.; Fagúndez, C.; González, B.; “Método optimizado para obtener voacangina a partir de la corteza de plantas de la familia Apocynaceae”, 2021, Solicitud de patente de Invención en Argentina (20210101753) y en Uruguay (29291)