Simulações númericas de modelos para os efeitos de drogas sobre canais dependentes de voltagem para íons.

• Processo: 11/08658-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Cassola
• Beneficiário: Andre Lazzeri Cortez
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação numérica Eletrofisiologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Canais para íons | Canais para íons dependentes de potencial | Canais para potássio | ção de voltagem | Drogas bloqueadoras de canais | Fixa | Simulação Numérica | Eletrofisiologia

Resumo

Os estados de um canal para íons, de repouso ou fechado, aberto e inativado correspondem a diferentes conformações da proteína que o constitui. Compostos químicos que agem diretamente sobre os canais, mormente os bloqueadores, ligam-se a sítios na proteína para a indução do efeito. O sítio pode ser alterado nas várias confomações que o canal assume e estas alterações podem modificar a afinidade da droga pelo canal. Tem-se o que é conhecido na literatura como bloqueio dependente de estado. Certos anestésicos locais, com maior afinidade pelo estado aberto do canal Nav, produzem inibição que é dependente da frequência das transições. Esta propriedade é a base do efeito anti-arrítmico destes compostos. Este laboratório vem se firmando na análise de efeitos inibitórios de compostos sobre canais dependentes de voltagem. O projeto que se propõem é a simulação numérica de modelos. A comparação de resultados das simulações com os resultados experimentais poderá prover base lógica para a hipótese de um dado mecanismo de ação das drogas. Nas simulações, que pressupõem canais dependentes de potencial, as constantes de velocidade para o equilíbrio entre estado de repouso e aberto dependem de potencial e se modificam instantaneamente com as alterações da diferença de potencial. A relação entre o valor da constante e o potencial é dada por uma equação de tipo Boltzmann. Seguindo uma modificação do potencial de membrana, a relaxação para a nova condição de equilíbrio segue uma função exponencial. A droga, nos modelos, liga-se a um ou mais estados do canal. A probabilidade de cada estado depende das constantes de velocidade que determinam o equilíbrio entre conformações contíguas. As equações diferenciais obtidas do modelo são então resolvidas por integração numérica, usando o método de Euler. A cinética das correntes no modelo será comparada às correntes reais, observadas empiricamente. A melhor superposição qualifica o modelo para a descrição dos resultados experimentais