O medicamento antibacteriano levofloxacina é usado para tratar pneumonia, sinusite, infecções geniturinárias e outras doenças. Está incluído na Lista Modelo de Medicamentos Essenciais da OMS. Em termos de estrutura química, é uma fluoroquinolona de terceira geração – uma substância totalmente sintética do tipo quinolona.



Geração refere-se a diferentes modificações de quinolonas que são utilizadas em diferentes áreas. Quinolonas de diferentes gerações são amplamente utilizadas, mas bactérias – por exemplo, pneumococos e Staphylococcus aureus – desenvolvem resistência a elas. Os farmacêuticos da Universidade RUDN estudaram vários derivados da levofloxacina para encontrar potenciais candidatos a novos medicamentos antibacterianos e descobrir quais elementos estruturais são responsáveis ​​pela atividade biológica das substâncias.

“Uma das abordagens para melhorar as características cinéticas e dinâmicas dos medicamentos é estudar as propriedades dos produtos que se formam a partir de sua transformação”, Elena Uspenskaya, Doutora em Ciências Farmacêuticas, Professora, Professora Associada do Departamento de Farmacêutica e Química Toxicológica da Universidade RUDN disse.

Para o experimento, os cientistas usaram a substância farmacêutica levofloxacina. Para prever qual atividade biológica seus derivados terão, os autores os simularam, bem como "poses" de acoplamento molecular em um computador (in silico). Foram estudados um total de cinco derivados e a própria levofloxacina. A atividade biológica foi avaliada utilizando 7 tipos diferentes de atividade:efeitos antibacterianos e antitumorais, inibição de enzimas específicas e assim por diante.

A modelagem permitiu determinar quais elementos estruturais da levofloxacina são responsáveis ​​por sua ação. Assim, sem grupo carboxila na composição, a atividade antimicrobiana da substância é reduzida pela metade. Aparecem ações não padronizadas – por exemplo, supressão da enzima do citocromo P450. Para algumas das modificações mais promissoras, os autores obtiveram renderizações 3D. Com base nesses resultados será possível buscar novos medicamentos à base de levofloxacina.

"Os resultados in silico nos permitiram descobrir correlações quantitativas entre estrutura e atividade e prever os mecanismos moleculares de atividade. Isso é de interesse aplicado para pesquisa direcionada de medicamentos", Elena Uspenskaya, Doutora em Ciências Farmacêuticas, Professora, Professora Associada do Departamento de Farmacêutica e Química Toxicológica da Universidade RUDN disse.

O estudo está publicado na revista Scientia Pharmaceutica .

Mais informações: Elena V. Uspenskaya et al, In Silico Activity Prediction and Docking Studies of the Binding Mechanisms of Levofloxacin Structure Derivatives to Active Receptor Sites of Bacterial Type IIA Topoisomerases, Scientia Pharmaceutica (2023). DOI:10.3390/scipharm92010001
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