Investigação in silico de anti-inflamatórios não esteroidais em biomembranas: uma abordagem de Dinâmica Molecular all-atom

Abstract

As interações entre fármacos e biomembranas em nível microscópico contribuem para o esclarecimento das ações de uma ampla variedade de medicamentos e para o desenvolvimento e aprimoramento da liberação controlada de fármacos. Pesquisas recentes destacam o impacto de certos medicamentos sobre as membranas, as quais são essenciais para o corpo humano ao separarem o ambiente intra e extracelular, funcionando como barreira seletiva para as células. Fármacos como aspirina (ASP), ibuprofeno (IBU) e indometacina (IND), classificados como anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) têm sido estudados por sua capacidade de alterar as propriedades das membranas lipídicas. Ao interagirem com a bicamada, esses compostos podem modificar as propriedades da membrana, influenciando diretamente na sua fluidez e na sua capacidade de interagir com outros medicamentos. Além disso, traz à tona uma outra possibilidade para explicar os efeitos colaterais dos AINEs. Sendo assim, busca-se elucidar as interações entre as membranas modelo de DMPC e os AINEs através de uma abordagem computacional via dinâmica molecular (DM) all-atom. Os estudos de DM foram conduzidos utilizando o programa GROMACS, onde realizou-se uma série de simulações, utilizando sistemas de membranas modelo compostas por lipídios DMPC na presença de água, de colesterol e de AINEs (aspirina, ibuprofeno e indometacina). Foram realizadas 5 simulações diferentes, tendo em vista diferentes sistemas: (a) DMPC, (b) DMPC + ASP, (c) DMPC + IBU, (d) DMPC + IND e (e) DMPC + CHL, sob a mesma temperatura. Observando as interações em função da composição da membrana, após as simulações, verificou-se uma diminuição da espessura das bicamadas, aumento da área por lipídio, uma maior desorganização dos lipídios e consequentemente uma diminuição no módulo da elasticidade da membrana, apresentando uma membrana mais fluida na presença dos AINEs.