Síntesis y evaluación de nuevas sondas fluorescentes diseñadas para la directa detección de peroxinitrito dirigidas a la matriz mitocondrial

El peroxinitrito (ONOO-), producto de la rápida reacción entre superóxido (O2•−) y óxido nítrico (●NO) es una especie de vida media muy corta, que ha sido identificado como un agente citotóxico con gran poder oxidante y nitrante. Es considerado un mediador patogénico en situaciones de estrés nitrooxidativo, involucrado en afecciones como inflamación y enfermedades cardiovasculares. En los últimos años la disfunción mitocondrial ocasionada por estrés nitrooxidativo ha sido implicada en la patogénesis de varias enfermedades neurodegenerativas. Si bien existen sondas disponibles para la detección de especies reactivas del oxígeno (ROS) y nitrógeno (RNS) en la mitocondria queda mucho por explorar sobre su biología redox. Por lo tanto, siendo este organelo el principal productor de ROS y RNS es un gran desafío la directa detección de peroxinitrito en la matriz mitocondrial de células vivas debido a su alta reactividad y la generación de especies radicalarias derivadas. Diversos estudios han demostrado la rápida reacción entre ONOO- y ácidos o ésteres fenilborónicos (k = 1E6 M-1s-1) rindiendo el correspondiente producto hidroxilado. En nuestro grupo de trabajo hemos estudiado las ventajas de utilizar la sonda fluorogénica CBE (éster pinacolínico del ácido cumarin-7-borónico) siendo capaz de reaccionar con nucleófilos rindiendo el correspondiente producto hidroxilado (7-hidroxicumarina) fluorescente de alto rendimiento cuántico. En condiciones donde se generan varios oxidantes, los boronatos reaccionan preferencialmente con ONOO- debido a su cinética más favorable. Es sabido que los cationes lipofílicos como el catión trifenilfosfonio, son capaces de atravesar la membrana mitocondrial conducido por su diferencia de potencial. El trabajo en el marco de este proyecto, se centrará en el diseño, síntesis y caracterización bioquímica de CBE acoplado covalentemente a trifenilfosfonio como sonda fluorogénica para la detección de peroxinitrito dirigida a la matriz mitocondrial ¨MitoCBE¨. Paralelamente trabajaremos en el desarrollo de un compuesto derivado del MitoCBE, en donde modificaciones estructurales nos permitirán alterar sus propiedades espectroscópicas, y de esta manera generaríamos una sonda capaz de ser utilizada en metodologías como Microscopía de Fluorescencia y Citometría de Flujo para la detección de peroxinitrito dirigida la matriz mitocondrial.