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Antinociceptive effects of new pyrazoles compounds mediated by the ASIC-1? channel, TRPV-1 and ?MOR receptors - 09/06/19

Doi : 10.1016/j.biopha.2019.108915 
Iziara F. Florentino a, e, Daiany P.B. Silva a, Carina Sofia Cardoso a, Ricardo Menegatti b, Flávio S. de Carvalho c, Luciano M. Lião c, Paulo M. Pinto d, Steve Peigneur e, Elson A. Costa a, Jan Tytgat e,
a Institute of Biological Sciences, Department of Pharmacology, Federal University of Goiás, Campus Samambaia, Goiânia, GO, Brazil 
b Faculty of Pharmacy, Laboratory of Medicinal Pharmaceutical Chemistry, Federal University of Goiás, Goiânia, GO, Brazil 
c Chemistry Institute, Federal University of Goiás, Campus Samambaia, Goiânia, GO, Brazil 
d Laboratory of Applied Proteomics, Federal University of Pampa, Campus São Gabriel, RS, Brazil 
e Toxicology and Pharmacology, University of Leuven (KU Leuven), Campus Gasthuisberg, Onderwijs en Navorsing 2, Herestraat 49, Leuven, Belgium 

Corresponding author at: Toxicology and Pharmacology, University of Leuven (KU Leuven), Campus Gasthuisberg, Onderwijs en Navorsing 2, Herestraat 49, PO Box 922, 3000 Leuven, Belgium.Toxicology and PharmacologyUniversity of Leuven (KU Leuven)Campus GasthuisbergOnderwijs en Navorsing 2Herestraat 49PO Box 922Leuven3000Belgium

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Abstract

Pyrazoles are potent medicinal scaffolds and exhibit a wide spectrum of biological activities, such as analgesic, anti-inflammatory and antipyretic. In this paper we report on research we have performed with the aim of continuing the biological evaluation of the regio-isomeric pyrazole compounds, LQFM-020 (fluorine, para position), LQFM-021 (fluorine, meta position), and LQFM-039 (fluorine, ortho position) in models of pain induced by acidified saline, capsaicin, and formalin. We also investigated the mechanisms of action of these compounds via electrophysiological analyses using the two-electrode voltage-clamp technique and heterologous expression in Xenopus laevis oocytes. This enabled us to study different potassium channel subtypes: the ASIC-1α channel, TRPV-1, and μMOR receptors. Our results indicate that LQFM-020, LQFM-021, and LQFM-039 (15, 30 or 60 mg.kg−1) compounds inhibited the nociceptive response induced by acidified saline in a dose-dependent manner. The dose of 30 mg.kg−1 inhibited the nociceptive response induced by capsaicin by 53.3%, 51.4%, and 52.1%, respectively. In addition, we found that naloxone reverses the antinociceptive effect produced by the compounds in both phases of the formalin test. In electrophysiological analyses, we observed that the LQFM-020, LQFM-021, and LQFM-039 compounds did not modulate voltage-gated K + channel subtypes. In contrast, all the compounds tested inhibited the ASIC-1α channel at pH 4.5, with IC50-values of 96.1, 91.6, and 235.2 μM, respectively. All compounds also inhibited the TRPV-1 channel with IC50-values of 139.1, 212.5, and 159.1 μM, respectively. In contrast to the ASIC-1α and TRPV-1 targets, all compounds showed agonist activity on the μMOR receptor with an EC50-value of 117.4, 98.9, and 86.3 μM, respectively. We thus conclude that the ASIC-1α, TRPV-1, and μMOR channels are targets that are directly involved in the antinociceptive effect of LQFM-020, LQFM-021, and LQFM-039. Furthermore, the modifications of the fluorine positions in the phenyl analogs do not change the analgesic effect. However, LQFM-039 showed lower interaction with ASIC-1α channel.

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Abbreviations : ASIC-1α, TRPV-1, μMOR, NSAIDs, NO, cGMP, KATP channel, Kv, Shaker IR, hERG, HEPES, GIRK1/GIRK2, SEM

Keywords : Analgesic, Electrophysiology, Ion channels, Pain, Pyrazole compounds, Receptor, Xenopus laevis


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