Simulación y experimentos de sistemas lipídicos en presencia de agentes externos

Abstract

The cell membrane is extremely complex as it is composed mainly of by multiple types of lipids and proteins; proteins embedded in the membrane are responsible for developing numerous cellular functions, while various Diseases have been attributed to the improper functioning of proteins. For several decades, the functions of proteins in our body, while the design of drugs to treat some conditions is, they have focused on the activation or inhibition of protein functions; the impact of drugs in the membrane takes a backseat. In relation to this, one of the main discussions that take place today, both in social environments as scientists, it has been the use of marijuana as a pharmaceutical treatment. Different works have studied the molecular targets by numerically locating marijuana compounds and see with which proteins it maintains a greater activity or predisposition to adhere. In this project we will study the structural effects and energetic that cause the introduction of drugs, with anesthetic properties general (morphine and sevoflurane) and local (lidocaine), in a monolayer membrane of Langmuir; the above was developed numerically by algorithms of molecular dynamics and experimentally using the Langmuir basin. Likewise, the structural and energetic numerical results are used to compare the changes induced by the most abundant components of marijuana (CBD AND THC) in a monolayer and associate the observations with possible properties anesthetics of these components.

La membrana celular es sumamente compleja al estar compuesta fundamentalmente por múltiples tipos de lípidos y proteínas; las proteínas embebidas en la membrana son las encargadas de desarrollar numerosas funciones celulares, mientras que diversas enfermedades han sido atribuidas a el funcionamiento inadecuado de las proteínas. Desde hace varias décadas se han estudiado las funciones de las proteínas en nuestro cuerpo, mientras el diseño de los fármacos para tratar algunos padecimientos se ha enfocado a la activación o inhibición de las funciones proteicas; el impacto de los fármacos en la membrana queda en segundo plano. En relación a esto, una de las principales discusiones que se desarrollan en la actualidad, tanto en entornos sociales como científicos, ha sido el uso de la marihuana como tratamiento farmacéutico. Diferentes trabajos han estudiado los objetivos moleculares al situar numéricamente compuestos de la marihuana y ver con que proteínas mantiene una mayor actividad o predisposición a adherirse. En este proyecto se estudiarán los efectos estructurales y energéticos que causan la introducción de drogas, con propiedades anestésicas generales (morfina y sevoflurano) y locales (lidocaína), en una membrana monocapa de Langmuir; lo anterior se desarrolló de manera numérica mediante algoritmos de dinámica molecular y de manera experimental utilizando la palangana de Langmuir. Así mismo, se utilizan los resultados numéricos estructurales y energéticos para comparar los cambios inducidos por los componentes más abundantes de la marihuana (CBD Y THC) en una monocapa y asociar las observaciones con posibles propiedades anestésicas de estos componentes.