Química computacional para acelerar el estudio y diseño de antioxidantes

En la actualidad, se estudia a nivel molecular la capacidad antioxidante de distintos compuestos obtenidos a partir de la modificación computacional de la feniletilamina, que tiene propiedades como neuroprotector y es de importancia biológica para la prevención y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

Zacatecas, Zac.-Las enfermedades de Alzheimer y Parkinson son padecimientos a los que se les ha relacionado con procesos de estrés oxidativo (en el que los llamados radicales libres causan daño a nuestras células), por lo que algunas estrategias para enfrentarlos se centran en el desarrollo de compuestos químicos que, por su capacidad para depurar radicales libres, puedan servir como neuroprotectores.

Bajo la presencia del Alzheimer y el Parkinson el paciente se encuentra ante un constante estrés oxidativo, y el tratamiento para combatir a este último involucra el consumo de antioxidantes, razón por la cual la investigación acerca de este tipo de compuestos con potencial uso neuroprotector ha incrementado, señaló Adriana Pérez González, de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa.

Sin embargo, se debe tomar en cuenta que la eficacia de los antioxidantes depende de su reactividad, de ahí la importancia de conocer a detalle la química asociada a las reacciones de estos compuestos en los organismos vivos.

La doctora en ciencias agregó que, si bien estudios recientes se centran en el diseño de antioxidantes multifuncionales con la capacidad de atrapar directamente radicales libres o evitar su formación, realizar este tipo de investigaciones de forma experimental conlleva tiempo, la utilización de un gran número de reactivos y la generación de residuos químicos.

El trabajo que lleva a cabo la especialista en el estudio del estrés oxidativo a nivel molecular es diseñar compuestos antioxidantes con posible potencial uso neuroprotector, para lo que utiliza las herramientas de la química teórica y computacional.

“El rápido desarrollo del cómputo ha hecho posible el uso de la química computacional para estudiar los procesos de estrés oxidativo, ya que utilizando las herramientas de esta disciplina es posible estudiar un mayor número de sistemas en menor tiempo y sin la generación de contaminantes”, destacó Pérez González, una de las ganadoras de Becas para Mujeres en la Ciencia L´Oréal-Unesco-Conacyt-AMC 2018.

Así, el proyecto en el que se centra la investigadora busca estudiar, a nivel molecular, la capacidad antioxidante de distintos compuestos obtenidos a partir de la modificación computacional de la feniletilamina, la cual tiene propiedades como neuroprotector y es de importancia biológica para la prevención y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

En entrevista con la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), la investigadora indicó que el objetivo principal de su investigación es obtener, a través del análisis computacional, compuestos con mejor actividad antioxidante que la del compuesto base, la feniletilamina, pero conservando sus propiedades como neuroprotector.

El proyecto de Adriana Pérez González, titulado Diseño computacional de antioxidantes de la feniletilamina con posible actividad como neuroprotectores en el tratamiento de Parkinson y Alzheimer, está conformado por tres etapas. La primera de ellas consiste en determinar los parámetros fisicoquímicos de los derivados de la feniletilamina y saber si biológicamente son viables para ser sintetizados. Para ello se usará un software libre que permite obtener las propiedades moleculares, así como hacer la predicción de biodisponibilidad y absorción de las moléculas de interés.

En la segunda fase se estudiará de manera teórica, utilizando un programa computacional, la toxicidad de estos derivados la feniletilamina para el humano, así como su factibilidad para ser sintetizados en el laboratorio y que puedan ser utilizados como neuroprotectores.

La última etapa del proyecto se basará en determinar la capacidad antioxidante de los derivados para ver si son buenos y eficientes depuradores de radicales libres. “Los derivados de la feniletilamina que cumplan con todas las especificaciones serán aptos para ser llevados a una etapa multidisciplinaria en donde se va a realizar la síntesis química de estos compuestos”.

La doctora Pérez González informó que en la actualidad el proyecto que fue reconocido con la beca –un incentivo económico para continuar con la investigación–, está en la segunda fase, y que junto con su grupo de trabajo han obtenido alrededor de 250 derivados de la feniletilamina, de los que se están analizando sus parámetros fisicoquímicos para que entre 10 y 20 de ellos pasen a la tercera etapa.

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