Doença de Alzheimer: estudo por docagem molecular entre o Clorpirifós e a proteína Tau
According to data from the WHO and ALZ.ORG, more than 50 million people worldwide have Alzheimer’s disease (AD), a dysfunction of memory and other cognitive domains that lead to death within 3 to 9 years after diagnosis. AD is the most common form of dementia, represented by 70% of cases in autopsie...
| Autor principal: | Neves, Bruno Blaszczyk |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2022
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28285 |
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riut-1-282852022-05-06T06:07:57Z Doença de Alzheimer: estudo por docagem molecular entre o Clorpirifós e a proteína Tau Alzheimer’s disease: a molecular docking study between Chlorpyrifos and Tau rotein Neves, Bruno Blaszczyk Silva, Jonas Golart da Silva, Jonas Golart da Gonçalves, Marcos Brown Couto, Gustavo Henrique Alzheimer, Doença de Proteínas Compostos organofosforados Sistema nervoso - Degeneração Pesticidas Alzheimer's disease Proteins Organophosphorus compounds Nervous system - Degeneration Pesticides CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA According to data from the WHO and ALZ.ORG, more than 50 million people worldwide have Alzheimer’s disease (AD), a dysfunction of memory and other cognitive domains that lead to death within 3 to 9 years after diagnosis. AD is the most common form of dementia, represented by 70% of cases in autopsies and clinical series. As such, the seventh largest cause of death in the world. The main risk factor for Alzheimer’s disease is age. 1275 new cases are diagnosed annually for every 100,000 people over 65 in the world; and the chances of receiving a diagnosis of the disease after the age of 85 years exceeds one in three. In Brazil, according to the Brazilian Alzheimer’s Association (Abraz), there are more than 1.2 million cases, and the number will double by 2030. Molecular damage was detected in Alzheimer’s disease, which generates an accumulation of folded proteins in the aging brain, resulting in oxidative and inflammatory damage, which in turn lead to energy failure and synaptic dysfunction. Within this line of thought, the Beta-Amyloid Hypothesis (βA) and Tau Entanglement Hypothesis stand out, also called Neurofibrillary tangles – ENF. AD development is drastically influenced by diet and studies reveal the link between pesticides and neurological problems. However, correlating pesticides and ENF, little information was found, one of those responsible for AD and one of the main markers to prove postmortem disease through necropsy. Chlorpyrifos is an organophosphate (OP) used primarily as an insecticide. Compounds Ofs have a high stability of bonds between oxygen and phosphorus atoms and are commonly associated by the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase (AchE), which generates their high toxicity. The aim of this study was to evaluate, in syphilic, the toxicological effects of the Chlorpyrifos molecule against the interaction of tau protein and the binding site of its macromolecule and the formation of NSF. Thus, seeking to understand the possible relationship with the development of AD. The in-sy method of molecular docking provided by LNCC DockThor was used. By using the program and applying the blind coupling docking strategy, two binding sites were found in the tau protein. Both with affinity for Chlorpyrifos (CPF), and one with its metabolite, Chlorpyrifos-Oxon (CPF-O). The best poses obtained results of total energy and binding distance of: CPF-O (-)20,271 kcal∙mol-1 and two hydrogen bonds one of 1.80 Å and the other of 2.78 Å; CPF (-)17,472 kcal∙mol-1 and a hydrogen bond of 2.56 Å. Segundo dados da OMS e ALZ.ORG, mais de 50 milhões de pessoas em todo o mundo têm a doença de Alzheimer (DA), uma disfunção da memória e outros domínios cognitivos que levam à morte dentro de 3 a 9 anos após o diagnóstico. A DA é a forma mais comum de demência, representada por 70% dos casos em autópsias e séries clínicas. Sendo assim, a sétima maior causa de mortes no mundo. O principal fator de risco da doença de Alzheimer é a idade. São diagnosticados anualmente 1275 novos casos a cada 100.000 pessoas acima de 65 anos no mundo; e as chances de receber o diagnóstico da doença após os 85 anos de idade excedem uma em cada três. No Brasil, segundo a Associação Brasileira de Alzheimer (Abraz), são mais de 1,2 milhões de casos e o número dobrará até 2030. Danos moleculares foram detectados na doença de Alzheimer, que gera um acúmulo de proteínas dobradas no cérebro envelhecido resultando em danos oxidativos e inflamatórios, que por sua vez levam à falha energética e disfunção sináptica. Dentro desta linha de pensamento, destaca-se a Hipótese de Beta-Amiloide (βA) e Hipótese do Emaranhamento Tau, também denominado Emaranhados Neurofibrilares – ENF. O desenvolvimento DA é drasticamente influenciado pela dieta e estudos revelam a ligação entre pesticidas e problemas neurológicos. Porém, correlacionando pesticidas e ENF foram encontradas poucas informações, um dos responsáveis pela DA e um dos principais marcadores para comprovar a doença post-mortem através de necrópsia. O clorpirifós é um organofosforados (Ofs) utilizado principalmente como inseticida. Compostos Ofs possuem uma alta estabilidade das ligações entre os átomos de oxigênio e fósforo, e são comumente associados pela inibição da enzima acetilcolinesterase (AchE), o que gera a sua alta toxicidade. O objetivo deste estudo foi avaliar, in sílico, os efeitos toxicológicos da molécula Clorpirifós frente a interação da proteína Tau e o sítio de ligação da sua macromolécula e a formação de ENF. Buscando assim, compreender a possível relação com o desenvolvimento da DA. Utilizou-se o método in sílico de docagem molecular disponibilizado pelo LNCC DockThor. Através do uso do programa e aplicando a estratégia de docagem por acoplamento cego, localizou-se dois sítios de ligação na proteína tau. Ambos com afinidade para o Clorpirifós (CPF), e um com o seu metabólito, Clorpirifós-Oxon (CPF-O). As melhores poses obtiveram resultados de energia total e distância de ligação de: CPF-O(-)20,271 kcal∙mol-1 e duas ligações de hidrogênio uma de 1,80 Å e outra de 2,78 Å; CPF(-)17,472 kcal∙mol-1 e uma ligação de hidrogênio de 2,56 Å. 2022-05-05T14:55:43Z 2022-05-05T14:55:43Z 2021-12-06 bachelorThesis NEVES, Bruno Blaszczyk. Doença de Alzheimer: estudo por docagem molecular entre o Clorpirifós e a proteína Tau. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28285 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Bacharelado em Química UTFPR |
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According to data from the WHO and ALZ.ORG, more than 50 million people worldwide have Alzheimer’s disease (AD), a dysfunction of memory and other cognitive domains that lead to death within 3 to 9 years after diagnosis. AD is the most common form of dementia, represented by 70% of cases in autopsies and clinical series. As such, the seventh largest cause of death in the world. The main risk factor for Alzheimer’s disease is age. 1275 new cases are diagnosed annually for every 100,000 people over 65 in the world; and the chances of receiving a diagnosis of the disease after the age of 85 years exceeds one in three. In Brazil, according to the Brazilian Alzheimer’s Association (Abraz), there are more than 1.2 million cases, and the number will double by 2030. Molecular damage was detected in Alzheimer’s disease, which generates an accumulation of folded proteins in the aging brain, resulting in oxidative and inflammatory damage, which in turn lead to energy failure and synaptic dysfunction. Within this line of thought, the Beta-Amyloid Hypothesis (βA) and Tau Entanglement Hypothesis stand out, also called Neurofibrillary tangles – ENF. AD development is drastically influenced by diet and studies reveal the link between pesticides and neurological problems. However, correlating pesticides and ENF, little information was found, one of those responsible for AD and one of the main markers to prove postmortem disease through necropsy. Chlorpyrifos is an organophosphate (OP) used primarily as an insecticide. Compounds Ofs have a high stability of bonds between oxygen and phosphorus atoms and are commonly associated by the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase (AchE), which generates their high toxicity. The aim of this study was to evaluate, in syphilic, the toxicological effects of the Chlorpyrifos molecule against the interaction of tau protein and the binding site of its macromolecule and the formation of NSF. Thus, seeking to understand the possible relationship with the development of AD. The in-sy method of molecular docking provided by LNCC DockThor was used. By using the program and applying the blind coupling docking strategy, two binding sites were found in the tau protein. Both with affinity for Chlorpyrifos (CPF), and one with its metabolite, Chlorpyrifos-Oxon (CPF-O). The best poses obtained results of total energy and binding distance of: CPF-O (-)20,271 kcal∙mol-1 and two hydrogen bonds one of 1.80 Å and the other of 2.78 Å; CPF (-)17,472 kcal∙mol-1 and a hydrogen bond of 2.56 Å. |
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