Las nuevas simulaciones ofrecen discernimientos en acciones recíprocas droga-cardiacas de las células de la atómico-escala vital

Para desenredar los mecanismos misteriosos de la potencia de la droga para el tratamiento de arritmias cardiacas, un grupo de investigadores en Uc Davis ha desarrollado las simulaciones nuevas que ofrecen discernimientos en acciones recíprocas droga-cardiacas de las células de la atómico-escala vital.

Estas simulaciones, publicadas hoy en PNAS (procedimientos de la National Academy of Sciences), pueden llevar la manera de mejorar el revelado de las nuevas drogas antiarrítmicas que apuntan los canales voltaje-bloqueados del sodio (NaV), moléculas de proteína especializadas en la membrana celular cardiaca.

Los canales del sodio sirven como porteros que regulan la actividad eléctrica de células cardiacas. Cuando las señales eléctricas que coordinan los latidos del corazón no están trabajando correctamente, el corazón puede experimentar latidos del corazón irregulares y se considera en un estado arrítmico.

Una clase de drogas antiarrítmicas trabaja en los canales de NaV para influenciar la actividad eléctrica y su batido del corazón. Con todo, las prolongadas fallas en el tratamiento de la droga de las perturbaciones del ritmo del corazón provienen principal de la incapacidad para predecir el impacto de drogas desarrolladas en la actividad de NaV y de otros canales cardiacos del ión.

“Antes de que nuestro estudio, ha habido metodología preclínica no efectiva para distinguir las drogas útiles o potencialmente dañinas en el nivel molecular,” dijo a Vladimir Yarov-Yarovoy, profesor adjunto en el departamento de Uc Davis de la fisiología y de la biología de la membrana.

“Para convertirse y drogas nuevas de la pantalla para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y disminuir sus efectos secundarios, hay una necesidad de entender el mecanismo de interacciones medicamentosas antiarrítmicas con los canales de NaV en una escala atómica,” él dijo.

Los gracias a varias rupturas tecnológicas y un número cada vez mayor de estructuras de alta resolución disponibles de los canales del ión, tales como NaV, los investigadores pueden ahora simular estas estructuras y modular la actividad de las células del corazón estudiando sus acciones recíprocas en la resolución atómica. Los investigadores podían construir un modelo del canal de NaV del ser humano basado en la estructura de cerca que se asemejaba del canal de NaV de la anguila eléctrica usando el software de modelado de cómputo de Rosetta.

Los canales de NaV se abren para permitir que los iones del sodio fluyan en las células cardiacas y se cierran dentro de milisegundos. Cuando las moléculas de la droga incorporan estos canales, atan apretado al sitio del receptor dentro de la proteína que evita que los iones del sodio incorporar la célula y cieguen la conducción del canal. Este cambio en la conducción afecta a la actividad eléctrica y a su batido del corazón.

En las simulaciones modelo atómicas desarrolladas, dos moléculas de la droga son tránsito visto en el poro central del canal y atascamiento al sitio del receptor de la proteína que forma los “sitios calientes”, las áreas donde ocurre la mayoría de la acción recíproca favorable de la droga-proteína. Esta actividad del atascamiento acciona qué se conoce como alto estado de la afinidad del canal.

El “alto estado de la afinidad del canal se considera el estado más importante para estudiar el mecanismo obligatorio de la droga-proteína. Ahora y por primera vez, podemos entender cómo este proceso obligatorio suceso en la escala atómica, a” Yarov-Yarovoy agregamos.

las simulaciones del Multi-microsegundo de la lidocaína (droga anestésica antiarrítmica y local) que obraban recíprocamente con los canales del sodio revelaron un camino del acceso del poro del canal a través de la entrada intracelular y un camino nuevo del acceso con un orificio lateral relativamente pequeño conocido como hueco.

Combinar software de modelado molecular con simulaciones para estudiar acciones recíprocas del droga-canal es un nuevo enfoque que permite la investigación virtual automatizada futuro de la droga. Esta tecnología se puede aplicar a cualquier canal del ión y beneficiaría a tratamientos múltiples. Final, esta aproximación avance el remedio de la precisión prediciendo reacciones pacientes individuales a la medicación basada en la mutación específica del canal del ión que el paciente tiene.

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