Biological activity of monoquaternary ammonium compounds based on 3-substituted quinuclidine: A short review

Actividad biológica de compuestos de amonio monocuaternario basados en quinuclidina 3-sustituida: Una breve revisión

Los compuestos de amonio cuaternario (QAC) se utilizan desde hace tiempo como antisépticos y desinfectantes en diversos sectores, como el farmacéutico, el agrícola y el alimentario. Dado el alarmante número de bacterias resistentes a los QAC, urge desarrollar nuevos QAC con actividades antimicrobianas de amplio espectro y baja tendencia a desencadenar resistencias bacterianas. Un enfoque propuesto recientemente para desarrollar nuevos QAC se basa en la cuaternización de productos naturales, que ha demostrado su eficacia. La quinuclidina es un interesante precursor natural que forma parte de la estructura de los alcaloides de quina biológicamente activos. Además del bien establecido potencial medicinal y farmacéutico de las quinuclidinas 3-sustituidas, los QACs basados en quinuclidinas 3-sustituidas, sólo recientemente han demostrado exhibir una significativa actividad antimicrobiana. Y lo que es más importante, estos compuestos presentan una baja toxicidad para las líneas celulares humanas normales, lo que abre un nuevo capítulo en el campo de los QAC que garantiza una mayor investigación de la posible aplicación terapéutica de los QAC basados en quinuclidinas 3-sustituidas.

INTRODUCCIÓN

La resistencia bacteriana se ha convertido en uno de los principales problemas sanitarios. Este problema se ha asociado al uso indebido y generalizado de antibióticos en las industrias agrícola y alimentaria, así como en los hospitales. Hasta un 50% de los antibióticos prescritos son innecesarios o no se administran adecuadamente (1, 2). La tasa de resistencia bacteriana está creciendo a un ritmo tan alarmante que la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Comisión Europea y el Centro de Control de Enfermedades (CDC) llevan a cabo campañas de salud pública para concienciar sobre este problema mundial (3). 

En consonancia con ello, un enorme esfuerzo de la comunidad científica se ha dirigido a desarrollar estrategias para combatir la resistencia bacteriana y buscar nuevos fármacos antimicrobianos. Los compuestos de amonio cuaternario (QAC) se consideran desde hace tiempo reconocidos como potentes agentes antimicrobianos (1). El desarrollo de los QAC comenzó en 1935, cuando Domagk describió por primera vez la actividad antimicrobiana del cloruro de bencildodecildimetilamonio (4), el núcleo de lo que más tarde se conocería como BAC (cloruro de benzalconio). Este ingrediente poco después pasó a ser utilizado por los cirujanos para la desinfección de manos y superficies quirúrgicas (2). En la actualidad, hay cuatro QAC que se encuentran como componentes de muchos productos comerciales (Figura 1).

Los QAC son moléculas anfifílicas de estructura química general N+ R1 R2 R3 R4 X- (R: átomo de hidrógeno, grupo alquilo simple o grupo alquilo sustituido con otros grupos funcionales; X-: anión). Debido a su naturaleza química, los QAC se comparan a menudo con los péptidos antimicrobianos dirigidos a la membrana celular (5).