Optimización de insecticidas de uso doméstico: Activos alternativos a los Piretroides y Sinergistas en la formulación

Abstract

Esta tesis doctoral se centra en el desarrollo de nuevas estrategias para la identificación de sustancias activas contra la cucaracha americana (Periplaneta americana) con potencial insecticida o sinérgico, como parte de un enfoque industrial. La investigación se enfoca en la aplicación de técnicas avanzadas de cribado virtual (Virtual Screening, VS) y modelado molecular para identificar alternativas a los piretroides, que son los principales insecticidas neurotóxicos actualmente utilizados. El trabajo se contextualiza dentro del marco regulatorio establecido por el Reglamento de Productos Biocidas (BPR) de la Unión Europea, que exige la búsqueda de soluciones más seguras y efectivas para el control de plagas. El estudio se fundamenta en el análisis de los principales mecanismos de acción de insecticidas actuales, específicamente los canales de sodio dependientes de voltaje (Nav) y la acetilcolinesterasa (AChE), que son dianas críticas para la acción biocida. A partir de bases de datos como DrugBank, que contiene moléculas bioactivas con perfiles farmacológicos conocidos, se ha realizado un cribado exhaustivo mediante métodos computacionales para identificar compuestos con alta afinidad por estas dianas. Se han empleado técnicas de docking molecular, utilizando herramientas como Glide y METADOCK 2.0, para predecir la interacción de los compuestos seleccionados con las estructuras biológicas de Nav y AChE, lo que ha permitido priorizar las moléculas más prometedoras. La validación de las predicciones computacionales se ha llevado a cabo mediante ensayos in vivo en Periplaneta americana, utilizando una metodología experimental que evalúa tanto la eficacia insecticida como el potencial sinérgico de los compuestos. Los resultados experimentales han demostrado la eficacia de algunas moléculas propuestas como sinérgicos, lo que ha llevado a la solicitud de una patente sobre inhibidores de alfa-glucosidasa con actividad sinérgica insecticida. En conclusión, la tesis propone una metodología de cribado virtual que permite reducir significativamente los tiempos y costes asociados a la investigación de nuevos insecticidas, facilitando la identificación de compuestos que cumplan con los estrictos requisitos regulatorios actuales. Además, sugiere futuras líneas de investigación, como la integración de modelos multiobjetivo y la exploración de nuevas bases de datos de moléculas, para optimizar la búsqueda de compuestos bioactivos que puedan mejorar las formulaciones insecticidas comerciales.