Le nuove simulazioni offrono le comprensioni sulle interazioni droga cardiache delle cellule del atomico-disgaggio vitale

Per disfare i meccanismi misteriosi della potenza della droga per il trattamento delle aritmia cardiache, un gruppo di ricercatori a Uc Davis ha sviluppato le simulazioni novelle che forniscono le comprensioni sulle interazioni droga cardiache delle cellule del atomico-disgaggio vitale.

Queste simulazioni, pubblicate oggi in PNAS (atti dell'Accademia nazionale delle scienze), possono piombo il modo migliorare lo sviluppo di nuove droghe antiaritmiche che mirano ai canali tensione-gated del sodio (NaV), molecole di proteina specializzate nella membrana cellulare cardiaca.

I canali del sodio serviscono da portieri che regolamentano l'attività elettrica delle celle cardiache. Quando i segnali elettrici che coordinano i battiti cardiaci non stanno funzionando correttamente, il cuore può avvertire i battiti cardiaci irregolari ed è considerato in uno stato aritmico.

La classe A di droghe antiaritmiche lavora ai canali di NaV per influenzare l'attività elettrica ed il suo battimento del cuore. Tuttavia, gli errori di lunga durata nel trattamento della droga delle perturbazioni del ritmo del cuore staccano pricipalmente dall'incapacità di predire l'impatto delle droghe sviluppate sull'attività di NaV e di altri canali ionici cardiaci.

“Prima che il nostro studio, c'è stato metodologia preclinica non efficace per differenziare le droghe utili o potenzialmente nocive al livello molecolare,„ ha detto Vladimir Yarov-Yarovoy, professore associato al dipartimento di Uc Davis della fisiologia e della biologia della membrana.

“Per svilupparsi e droghe novelle dello schermo per il trattamento delle malattie cardiovascolari e minimizzare i loro effetti secondari, c'è una necessità di capire il meccanismo delle interazioni della droga antiaritmiche con i canali di NaV ad un disgaggio atomico,„ ha detto.

Grazie a parecchie realizzazioni tecniche ed a un numero aumentante di strutture ad alta definizione disponibili dei canali ionici, quale NaV, ricercatori ora possono simulare queste strutture e modulare l'attività delle celle del cuore studiando le loro interazioni a risoluzione atomica. I ricercatori potevano sviluppare un modello del canale di NaV dell'essere umano basato sulla struttura molto attentamente di somiglianza del canale di NaV dell'anguilla elettrica facendo uso del software modellante di calcolo di Rosetta.

I canali di NaV si aprono per permettere che gli ioni del sodio sfocino nelle celle cardiache e che si chiudono nei millisecondi. Quando le molecole della droga entrano in questi canali, legano strettamente al recettore all'interno della proteina che impedisce gli ioni del sodio entrare nella cella ed il blocco della conduzione del canale. Questo cambiamento nella conduzione pregiudica l'attività elettrica ed il suo battimento del cuore.

Nelle simulazioni di modello atomiche sviluppate, due molecole della droga sono transito veduto nel poro centrale del canale e associazione al recettore della proteina che forma “le aree sensibili„, aree dove la maggior parte della interazione favorevole della droga proteina accade. Questa attività dell'associazione avvia che cosa è conosciuto come alto stato di affinità del canale.

“L'alto stato di affinità del canale è considerato lo stato più importante per studiare il meccanismo di legatura della droga proteina. Ora e per la prima volta, possiamo capire come questo trattamento obbligatorio accade al disgaggio atomico,„ Yarov-Yarovoy abbiamo aggiunto.

le simulazioni di Multi-microsecondo di lidocaina (droga anestetica antiaritmica e locale) che interagiscono con i canali del sodio hanno rivelato una via di accesso del poro del canale tramite il portone intracellulare e una via novella di accesso con un'apertura laterale relativamente piccola conosciuta come la finestratura.

Combinando il software modellante molecolare con le simulazioni per studiare le interazioni di droga Manica è un approccio novello che permette la selezione virtuale della droga automatizzata futuro. Questa tecnologia può applicarsi a tutto il canale ionico ed avvantaggierebbe i trattamenti multipli. Infine, questo approccio avanza la medicina di precisione predicendo le diverse risposte pazienti alla terapia farmacologica basata sulla mutazione che specifica del canale ionico il paziente ha.

Sorgente: https://health.ucdavis.edu/publish/news/newsroom/13565