Arabinósido de citosina

Qué es el arabinósido de citosina

Su nombre químico completo es 1-β-D-arabinofuranosilcitosina. La molécula resulta de unir la base nitrogenada citosina con el azúcar arabinosa mediante un enlace N-glucosídico. La diferencia con los nucleósidos naturales del organismo (citidina y desoxicitidina) es precisamente el azúcar: donde la citidina lleva ribosa y la desoxicitidina lleva desoxirribosa, el arabinósido de citosina incorpora arabinosa. Ese cambio parece menor (solo varía la orientación de un grupo hidroxilo en el carbono 2' del anillo del azúcar), pero basta para que la molécula engañe a la maquinaria de replicación celular y, al mismo tiempo, la bloquee.

El nombre abreviado Ara-C combina "Ara" (de arabinosa) con "C" (de citosina). Citarabina es la denominación común internacional (DCI) adoptada por la Organización Mundial de la Salud.

Origen del compuesto

A mediados del siglo XX, el bioquímico Werner Bergmann aisló nucleósidos inusuales de la esponja marina Cryptotethya crypta, recogida en aguas del Caribe. Entre ellos había arabinósidos, nucleósidos en los que la ribosa habitual estaba reemplazada por arabinosa. El hallazgo abrió la puerta a la síntesis de análogos artificiales. Richard Walwick, Walden Roberts y Charles Dekker, en la Universidad de California en Berkeley, sintetizaron el arabinósido de citosina en 1959. Una década más tarde, en junio de 1969, la Food and Drug Administration de Estados Unidos autorizó su uso clínico.

Mecanismo molecular

Una vez que penetra en la célula (mediante transportadores de nucleósidos compartidos con las bases fisiológicas), la citarabina se fosforila en tres pasos sucesivos hasta convertirse en arabinósido trifosfato de citosina, abreviado ara-CTP. Es esta forma trifosforilada la que ejerce el efecto. Ara-CTP compite con el sustrato natural de la ADN polimerasa, el trifosfato de desoxicitidina, y al incorporarse a la cadena de ADN en crecimiento provoca errores de lectura y bloquea la elongación. El daño se concentra en la fase S del ciclo celular, que es el periodo en el que la célula duplica su material genético.

No todas las células son igual de vulnerables. La cantidad de ara-CTP que se acumula en el interior depende de la actividad de la enzima desoxicitidina cinasa, encargada del primer paso de fosforilación, y esa actividad varía de un tejido a otro y de un individuo a otro. La resistencia al compuesto puede aparecer cuando la célula reduce la expresión de esa cinasa o cuando aumenta la actividad de la citidina desaminasa, enzima que inactiva la citarabina convirtiéndola en un metabolito sin efecto (uracilo arabinósido, ara-U).

Diferenciación con otros análogos nucleosídicos

La citarabina pertenece a la familia de los análogos de pirimidina. No es el único: la gemcitabina, la 5-fluorouracilo o la decitabina comparten la estrategia de imitar un componente natural del ADN o el ARN para sabotear la replicación. Lo que distingue a la citarabina es la modificación específica del azúcar (arabinosa en lugar de ribosa o desoxirribosa), frente a otros análogos que alteran la base nitrogenada.

También conviene separar el concepto de arabinósido de citosina del de arabinosa a secas. La arabinosa es una aldosa de cinco carbonos (pentosa) que aparece de forma natural en polisacáridos vegetales. El arabinósido de citosina, en cambio, es un compuesto sintético con finalidad farmacológica. Comparten el azúcar, no la función.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre citarabina?

Es una contracción de cit- (citosina) y -arabina (arabinosa). La abreviatura Ara-C sigue la misma lógica invertida: Ara de arabinosa, C de citosina. La denominación "arabinósido de citosina" es la forma descriptiva completa.

¿Qué relación tiene con las esponjas marinas?

Werner Bergmann descubrió en los años cincuenta que la esponja Cryptotethya crypta contenía nucleósidos con arabinosa en lugar de ribosa. Ese hallazgo inspiró la síntesis de la citarabina y de otro antiviral, la vidarabina. La esponja no produce citarabina como tal, pero proporcionó la idea de que un azúcar "equivocado" podía interferir con la replicación de ácidos nucleicos.

¿Citarabina y arabinósido de citosina son la misma molécula?

Sí. Son dos nombres para el mismo compuesto. Citarabina es la DCI (denominación común internacional); arabinósido de citosina, la descripción química; y Ara-C, la abreviatura que se emplea con mayor frecuencia en la literatura médica.

¿Es lo mismo que la arabinosa?

No. La arabinosa es un monosacárido de cinco carbonos presente en polisacáridos vegetales, sin actividad farmacológica por sí misma. El arabinósido de citosina es un compuesto sintético que incorpora arabinosa en su estructura, pero su función y su comportamiento biológico son completamente distintos.

Referencias

1. National Cancer Institute. Cytarabine. Cancer Drug Information.
2. Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios. Citarabina. Ficha técnica.
3. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Inyección de citarabina. MedlinePlus en español.
4. Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios. Citarabina. Ficha técnica.