Caracterización de la respuesta de las bombas sodio potasio a los bufadienólidos provenientes de rhinella marina

Heart failure represents a significant therapeutic challenge, due to the limited efficacy and safety of traditional drugs like digitalis. Bufadienolides, cardiotonic steroids present in the venom of the amphibian Rhinella marina, have emerged as a promising alternative due to their ability to modula...

Full description

Autores:: Calero Diez, Walter Andrés

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad ICESI

Repositorio:: Repositorio ICESI

Idioma:: spa

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description	Heart failure represents a significant therapeutic challenge, due to the limited efficacy and safety of traditional drugs like digitalis. Bufadienolides, cardiotonic steroids present in the venom of the amphibian Rhinella marina, have emerged as a promising alternative due to their ability to modulate the activity of Na/K-ATPase pumps and improve cardiac function. The objective of this study was to evaluate the dose-response of Na/K-ATPase pumps to bufadienolides and methyldigoxin (reference drug) using electrical impedance spectroscopy (EIS). For this, an RC circuit was built to validate the bioelectrical impedance measurement system. Solutions of bufadienolides and methyldigoxin were prepared at different concentrations, and the response of Na/K ATPase pumps in Eleutherodactylus johnstonei biomodels was characterized by electrical impedance spectroscopy (EIS) using an Ussing chamber. The RC circuit correctly emulated the epithelial behavior of the biomodel, validating the methodology. Furthermore, as the concentration of bufadienolides and methyldigoxin increased, a rightward shift was observed in the bioelectrical impedance curves, suggesting a specific interaction with the Na/K pumps and a modulation of their activity. These results support the premise that bufadienolides interact similarly to digitalis and could represent a source of information for new treatments, but further research is required to understand the specific mechanisms and evaluate their pharmacological profile.
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The objective of this study was to evaluate the dose-response of Na/K-ATPase pumps to bufadienolides and methyldigoxin (reference drug) using electrical impedance spectroscopy (EIS). For this, an RC circuit was built to validate the bioelectrical impedance measurement system. Solutions of bufadienolides and methyldigoxin were prepared at different concentrations, and the response of Na/K ATPase pumps in Eleutherodactylus johnstonei biomodels was characterized by electrical impedance spectroscopy (EIS) using an Ussing chamber. The RC circuit correctly emulated the epithelial behavior of the biomodel, validating the methodology. Furthermore, as the concentration of bufadienolides and methyldigoxin increased, a rightward shift was observed in the bioelectrical impedance curves, suggesting a specific interaction with the Na/K pumps and a modulation of their activity. These results support the premise that bufadienolides interact similarly to digitalis and could represent a source of information for new treatments, but further research is required to understand the specific mechanisms and evaluate their pharmacological profile.La insuficiencia cardíaca representa un desafío terapéutico importante, debido a la limitada eficacia y seguridad de los fármacos tradicionales como los digitálicos. Los bufadienólidos, esteroides cardiotónicos presentes en el veneno del anfibio Rhinella marina, han surgido como una alternativa prometedora por su capacidad para modular la actividad de las bombas Na/K-ATPasa y mejorar la función cardíaca. El objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta dosis-respuesta de las bombas Na/K-ATPasa a los bufadienólidos y la metildigoxina (fármaco de referencia) mediante espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE). Para ello, se confeccionó un circuito RC para validar el sistema de medición de impedancia bioeléctrica. Se prepararon soluciones de bufadienólidos y metildigoxina a diferentes concentraciones, y se caracterizó la respuesta de las bombas Na/K ATPasa en biomodelos de Eleutherodactylus johnstonei mediante espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) utilizando una cámara de Ussing. El circuito RC emulaba correctamente el comportamiento epitelial del biomodelo validando la metodología además de que a medida que aumentaba la concentración de bufadienólidos y metildigoxina, se observó un desplazamiento hacia la derecha en las curvas de impedancia bioeléctrica, lo que sugiere una interacción específica con las bombas Na/K y una modulación de su actividad. Estos resultados respaldan la premisa de que los bufadienólidos interactúan de manera similar a los digitálicos pudiendo representar una fuente de información para nuevos tratamientos, pero se requieren más investigaciones para comprender los mecanismos específicos y evaluar su perfil farmacológico.Resumen -- Introducción -- Metodología -- Resultados y Discusión -- Conclusiones -- Agradecimientos -- ReferenciasTrabajo de Grado para obtener el título del Programa de Química FarmacéuticaProfesional18 páginasDigitalapplication/pdfspaUniversidad IcesiBarberi de Ingeniería, Diseño y Ciencias AplicadasQuímica FarmacéuticaSantiago de caliEL AUTOR, expresa que la obra objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, la obra es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. PARÁGRAFO: en caso de queja o acción por parte de un tercero referente a los derechos de autor sobre el artículo, folleto o libro en cuestión, EL AUTOR, asumirá la responsabilidad total, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos, la Universidad Icesi actúa como un tercero de buena fe. Esta autorización, permite a la Universidad Icesi, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos Todo persona que consulte ya sea la biblioteca o en medio electróico podrá copiar apartes del texto citando siempre la fuentes, es decir el título del trabajo y el autohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Caracterización de la respuesta de las bombas sodio potasio a los bufadienólidos provenientes de rhinella marinabachelor thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTodo PúblicoInsuficiencia cardíacaBufadienólidosRhinella marinaBombas Na/K-ATPasaImpedancia eléctricaEsteroides cardiotónicosTrabajos de grado de Química FarmacéuticaHeart failureBufadienolidesRhinella marinaNa/K-ATPase pumpsElectrical impedanceCardiotonic steroidsRodríguez-Artalejo, F., Banegas Banegas, J. R. & Guallar-Castillón, P. Epidemiología de la insuficiencia cardíaca. Rev Esp Cardiol 57 , 163–170 (2004).Del Valle Mondragón, L., Carlos Torres Narváez, J., Zarco Olvera, G., Alejandro Tenorio López, F. & Pastelín Hernández, G. Estudio de la relación entre las características electromoleculares de los digitálicos y su acción farmacológica . vol. 73 www.archcardiolmex.org.mx (2003).Gol Vallés, V. & Barroso Pérez, C. RECUERDO FISIOPATOLOGICO FARMACOLOGIA DE LA INSUFICIENCIA CARDIACA REVISIONES . Farm Hosp vol. 20 (1996).Dvela, M., Rosen, H., Feldmann, T., Nesher, M. & Lichtstein, D. Diverse biological responses to different cardiotonic steroids. Pathophysiology 14 , 159–166 (2007).Bagrov, A. Y., Shapiro, J. I. & Fedorova, O. V. Endogenous Cardiotonic Steroids: Physiology, Pharmacology, and Novel Therapeutic Targets. Pharmacol Rev 61 , 9–38 (2009).Skou, J. C. The Identification of the Sodium-Potassium Pump (Nobel Lecture). 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