Integración de herramientas bioinformáticas en el análisis de extractos vegetales para el tratamiento de la enfermedad de Chagas.

GÓMEZ CHÁVEZ JOSÉ LEONARDO; ANGELINA, EMILIO LUIS; PERUCHENA, NÉLIDA MARÍA

Resistencia. Chaco

Jornada; XXVIII Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2023.; 2023

Universidad Nacional del Nordeste

-INTRODUCCIÓN:La enfermedad de Chagas (ECh) es una enfermedad desatendida causada por una infección del parásito Trypanosoma cruzi que afecta a millones de personas en todo el mundo y se caracteriza por una miocardiopatía intensa en la fase crónica de la enfermedad1. Las plantas son una fuente valiosa de compuestos químicos bioactivos, muchos de los cuales se utilizan en la medicina moderna. En particular, las plantas medicinales son una alternativa importante a la medicina convencional en países en desarrollo, donde las comunidades rurales tienen poco acceso a servicios de salud.Se ha demostrado que los extractos de Cymbopogon citratus (CC) son efectivos para reducir los síntomas de la enfermedad de Chagas, disminuyendo los nidos de amastigotes y los infiltrados inflamatorios en el tejido cardíaco de ratones infectados2. Además, en poblaciones rurales de países andinos CC es consumido de diversas maneras para el manejo etnomedicinal de los los síntomas cardíacos propios de la fase crónica de la ECh3. Por otra parte, se ha demostrado que el aceite esencial de CC tiene una fuerte acción antiinflamatoria tanto por vía oral como tópica4.Sin embargo, las propiedades medicinales de CC, así como de la mayoría de los medicamentos botánicos sólo se comprenden parcialmente y existe una falta de conocimiento sobre qué componentes son responsables de la actividad biológica. Los esfuerzos de la química de productos naturales están típicamente dedicados a reducir la complejidad e identificar componentes activos únicos para el desarrollo de fármacos. Sin embargo, dado que son los propios extractos de plantas, y no las moléculas individuales, los que a menudo se administran con fines medicinales, las interacciones entre sus componentes podrían ser de gran importancia.A su vez, muchas enfermedades involucran múltiples factores y no están reguladas por un solo blanco molecular (Poli Farmacología). Las herramientas bioinformáticas y del análisis de redes pueden ayudar a identificar los blancos moleculares asociados con la enfermedad y a construir un modelo que describa la red de interacciones moleculares que gobiernan los mecanismos patogénicos de la miocardiopatía chagásica (Farmacología en Red). El docking inverso de los ingredientes activos de CC sobre esta red de blancos moleculares interconectados, puede ayudar a entender los mecanismos de acción a escala molecular del extracto de C. citratus en la ECh. La investigación de productos naturales botánicos es una área importante para el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades desatendidas. En este trabajo implementamos la combinación de diferentes herramientas de la bioinformática y la biología computacional para estudiar la acción de productos naturales sobre la ECh, proporcionando información valiosa para el desarrollo de tratamientos efectivos. -OBJETIVOS: Comprender los mecanismos moleculares de la acción antiinflamatoria del extracto de Cymbopogon citratus en la miocardiopatía chagásicaPriorizar los genes de las principales vías biológicas asociadas a la Enfermedad de Chagas mediante la construcción de una red de interacción de proteínas (PPI) Determinar los probables blancos de acción de los compuestos de Cymbopogon citratus mediante Docking inverso.-MATERIALES Y MÉTODOS:Para realizar este estudio, se utilizó el set de datos GSE41089, que incluye información de expresión génica en el corazón de ratones infectados con T. cruzi en comparación con un grupo de control. Este conjunto de datos se encuentra disponible en la base de datos NCBI-GEO.Para procesar y analizar los datos, se utilizaron diversas herramientas disponibles en Bioconductor, como Oligo, LIMMA, TopGO, SPIA y STRINGdb. Estas herramientas permitieron llevar a cabo la expresión diferencial, el enriquecimiento de ontología génica (GO), la identificación de pathways y las interacciones proteína-proteína (PPI).Además, se realizó un alineamiento de secuencias utilizando BLAST, que se implementó mediante Biopython. Los compuestos de Cymbopogon citratus se obtuvieron a través de una revisión bibliográfica.Para llevar a cabo el análisis de docking molecular, se utilizó la herramienta Quick-vina. Los datos se normalizaron utilizando Z-score5. Por último, se realizaron dinámicas moleculares (DM) utilizando AMBER16.-RESULTADOS Y DISCUSIÓN:Se realizó un análisis de enriquecimiento funcional del conjunto de datos GSE41089, que consiste en información de expresión génica en el corazón de ratones infectados con T. cruzi en comparación con un grupo de control. Este análisis reveló un conjunto de genes sobreexpresados relacionados con términos GO involucrados en la respuesta inmune innata y vías biológicas de liberación de citoquinas, que fueron estadísticamente significativos (logFold-Change>1 y p-valor ajustado