Acción de extractos vegetales sobre la Miocardiopatía Chagásica

Abstract

La etapa crónica de la enfermedad de Chagas (ECh) se caracteriza por una intensa miocardiopatía causada por la infección con el parásito Trypanosoma cruzi. Extractos de Cymbopogon citratus (CC) han demostrado ser efectivos en esta etapa reduciendo los nidos de amastigotes e infiltrados inflamatorios en el tejido cardíaco de ratones.En este trabajo se emplearon herramientas bioinformáticas en conjunto con herramientas quimioinformáticas y de cribado virtual para entender el mecanismo de acción a nivel molecular del extracto de C. citratus en la miocardiopatía chagásica.Objetivos: ● Comprender los mecanismos moleculares de la acción antiinflamatoria del extracto de CC en la miocardiopatía chagásica● Priorizar los genes de las principales vías biológicas asociadas a ECh mediante la construcción de una red de interacción de proteínas (PPI)● Determinar los probables blancos de acción de los compuestos de CC por medio de Docking inverso. Materiales y métodos: Se utilizó el dataset GSE41089 constituido por datos de expresión génica en corazón de ratones infectados con T. cruzi versus control disponible en NCBI-GEO.El procesado, expresión diferencial, enriquecimiento de Ontología génica (GO), pathways e interacciones proteína-proteína (PPI) fueron obtenidos con Oligo, LIMMA, TopGO, SPIA ySTRINGdb respectivamente, disponibles en Bioconductor(http://www.bioconductor.org).Los alineamientos de secuencias fueron realizados con BLAST implementado en Biopython.Los compuestos de CC fueron obtenidos mediante revisión bibliográfica. El docking molecular fue realizado con Quick-vina y la normalización de los datos (Z-score)siguiendo la metodología de Kim, S .et.al (2018). Las dinámicas moleculares (DM) con AMBER 16. Resultados: El estudio de enriquecimiento funcional del dataset GSE41089 constituido por datos de expresión génica en corazón de ratones infectados con T. cruzi versus control, resultó en un set de genes sobreexpresados (logFold-Change>1 y p-valor ajustado <0,05) relacionados con términos GO involucrados con respuesta inmune innata y vías biológicas de liberación de citoquinas. La PPI construida a partir de los genes de las vías biológicas más afectadas destacó aquellos con un alto valor de interacción en la red. Los genes priorizados en la PPI sometidos a alineamientos de secuencias contra la base de datos de PDB destacó los productos génicos de los mismos. El conjunto de productos génicos (Proteínas) y sus ligandos nativos se implementaron en una campaña de docking inverso con diferentes métricas para validar la performance del docking.La implementación de Z-score por ligando resultó más eficaz para discriminar el par de Receptor-Ligando nativo del resto. La información aprendida con el set de validación fue implementada con los dockings de compuestos de CC resultando en una sería de receptores y ligandos para posteriores análisis. Los complejos más prometedores sometido a Dinámica molecular corroboran los resultados del docking inverso, entre los cuales destacamos a Nerolidol unido a Ptgs2 con una ΔGbind similar a inhibidores específicos como diclofenac e ibuprofeno. Conclusión:La combinación de estrategías de farmacología en red en conjunto con herramientas de docking molecular resultan en una estrategía innovadora para el estudio de la acción de extractos vegetales contra ECh y permitirá buscar tratamientos más efectivos para la misma.