Investigação in silico da permeabilidade de multicompostos guiados através da barreira hematoencefálica
Barreira hematoencefálica; Doenças degenerativas; Docking e dinâmica molecular, Peptídeos Fraternina-10, Octovespina e Quimeras; Permeabilidade de multicompostos.
A barreira hematoencefálica (BHE) é crucial para proteger e manter o equilíbrio do microambiente neuronal no sistema nervoso central. Sua estrutura, composta por células endoteliais, astrócitos, neurônios, células musculares e pericitos, garante alta seletividade na passagem de substâncias. No entanto, essa seletividade também dificulta a entrega de medicamentos para tratar doenças neurológicas como Alzheimer, Parkinson, epilepsia e tumores cerebrais. Este estudo investiga a permeabilidade da BHE utilizando métodos in silico, focando na translocação de vários compostos através de uma membrana lipídica, buscando compreender os mecanismos de entrega de fármacos para o tratamento de algumas doenças neurodegenerativas. Para tanto foram empregados os métodos de docking e simulações de dinâmica molecular para analisar a interação e translocação de compostos como Ibuprofeno, Exenatide, Octovespina, Fraternina-10, duas Quimeras sintéticas e o peptídeo de penetração celular Antennapedia (Penetratin) através de uma bicamada lipídica que imita a BHE. O campo de força CHARMM-36 e o software NAMD foram utilizados para as simulações, com parâmetros ajustados para imitar as condições fisiológicas do organismo humano. Os resultados mostraram que o Ibuprofeno e o Exenatide apresentaram os menores tempos de translocação, enquanto a Octovespina e Fraternina-10 não conseguiram atravessar a barreira. As quimeras demonstraram tempos de translocação variáveis, sendo a Quimera 1 a mais eficiente, apresentando um comportamento similar ao do Exenatide e o Penetratin. A formação de ligações de hidrogênio e a flexibilidade estrutural foram fatores críticos que influenciaram a permeabilidade desses fármacos. A Octovespina e a Quimera 1 exibiram alta lipofilicidade, mas baixa solubilidade, enquanto Fraternina-10 mostrou lipofilicidade moderada e maior solubilidade. Este trabalho destaca o potencial de combinar peptídeos para melhorar a translocação pela BHE e a eficácia terapêutica. Pesquisas futuras serão focadas na otimização das estruturas dos peptídeos e na validação dos modelos computacionais com dados experimentais para desenvolver tratamentos eficazes para doenças neurodegenerativas.