Efecto de un producto natural a base de Amaranto, Quinua y Tarwi sobre el perfil Lipídico en pacientes con obesidad y diabetes Mellitus tipo 2 / Effect of a natural product based on Amaranth, Quinoa and Tarwi on lipid profile in patients with obesity and type 2 diabetes Mellitus

INTRODUCCIÓN: la obesidad es una enfermedad crónica que conlleva a la aparición de enfermedades cardiovasculares y diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Pacientes con sobrepeso, obesidad o DM2 presentan generalmente un perfil lipídico con niveles sanguíneos elevados de colesterol, triglicéridos, LDL (lipoproteínas de baja densidad) y VLDL-c (lipoproteínas de muy baja densidad unidas al colesterol) y niveles bajos de HDL-c (lipoproteínas de alta densidad). Pseudocereales como Amaranthus caudatus (Amaranto), Chenopodium quinoa (Quinua) y Lupinus mutabilis (Tarwi) presentes en la región Andina de Bolivia, tienen propiedades potencialmente nutracéuticas, con un alto contenido de macronutrientes y diversos fitoquímicos con actividad biológica como alcaloides de quinolizidina, saponinas, triterpenos y γ-conglutina. OBJETIVO: determinar el efecto del consumo de un producto natural elaborado a base de granos de Amaranto, Quinua y Tarwi (AQT), sobre el perfil lipídico en pacientes con obesidad y DM2. MÉTODO: estudio clínico preliminar controlado, prospectivo, doble ciego y cruzado realizado en el Área de Farmacología del Instituto de Investigaciones Fármaco Bioquímicas de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímicas de la Universidad Mayor de San Andrés. RESULTADOS: el consumo de un producto elaborado a base de harinas de Amaranto, Quinua y Tarwi (AQT) durante 3 meses, promovió la disminución significativa de colesterol, triglicéridos, LDL y VLDLc en pacientes diabéticos (DM2) con sobrepeso (IMC>25), sin embargo, los niveles de HDL-c no sufrieron cambios significativos. CONCLUSIÓN: por tanto, el producto AQT tiene efectos beneficiosos sobre el perfil lipídico en pacientes con sobrepeso u obesidad y con riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares y DM2.

INTRODUCTION: obesity is a chronic disease that leads to the onset of cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus (T2DM). Overweight, obese or T2DM patients generally have a lipid profile with high blood levels of cholesterol, triglycerides, LDL (low-density lipoprotein) and VLDL-c (very low-density lipoprotein) and low levels of HDL-c (high-density lipoprotein of cholesterol). Pseudocereals such as Amaranthus caudatus (Amaranth), Chenopodium quinoa (Quinoa) and Lupinus mutabilis (Tarwi) present in the Andean region of Bolivia, have potentially nutraceutical properties, with a high content of macronutrients and various phytochemicals with biological activity such as quinolizidine alkaloids, saponins, triterpenes and γ-conglutin. OBJECTIVE: to determine the effect due to natural product intake made with Amaranth, Quinoa and Tarwi (AQT) on the lipid profile in patients with obesity and T2DM. METHOD: controlled, prospective, double blinded and crossed Preliminary Clinical Assay, performed in the Pharmacology Area of Instituto de Investigaciones Fármaco Bioquímicas from Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímicas, Universidad Mayor de San Andrés. RESULTS: the intake of a product made from Amaranth, Quinoa and Tarwi (AQT) flour for 3 months, promoted a significant decrease in cholesterol, triglycerides, LDL and VLDL-c in overweight diabetic patients (DM2) (BMI> 25) However, HDL-c levels did not undergo significant changes. CONCLUSION: therefore, the AQT product has beneficial effects on the lipid profile in patients who are overweight or obese and at risk of cardiovascular disease and T2DM.

Dinámica estructural entre la conformación abierta y cerrada del canal KATP en células pancreáticas / Structural dynamics between the open and closed conformations of the KATP channel in pancreatic cells

INTRODUCCIÓN: el canal de Potasio sensible a ATP (canal KATP) regula la producción de Insulina por células ß pancreáticas. La Glibenclamida (GBM) (fármaco antidiabético) y el ATP actúan como inhibidores de este canal, mientras que el ADP lo activa. El canal KATP es un octámero constituido por 4 subunidades centrales Kir6.2 que forman el poro y 4 subunidades externas de regulación SUR1. OBJETIVO: determinar la dinámica estructural entre las conformaciones abierta y cerrada del canal KATP en células pancreáticas. MÉTODO: análisis estructural comparativo de diferentes estructuras cristalográficas del canal KATP de células pancreáticas humanas empleando el software Chimera v1.11.2 RESULTADOS: La subunidad Kir6.2 presenta un dominio de unión a PIP2 (activador), una Hélice Interfacial (IFH) y un dominio N-terminal (KNtp). Por otro lado, la subunidad SUR1 que contiene el sitio de unión a la GBM, tiene 2 Dominios de Unión a Nucleótidos (NBD1/2), un bucle M5-Lh1 y un Motivo de Lazo formado por la interface entre el Dominio Trans-membrana 0 y el Bucle 0 (TMD0-L0). Los resultados del análisis dinámico estructural mediante herramientas bioinformáticas, indican que estas regiones participan activamente en los cambios conformacionales que dan lugar al cierre (inhibición) o apertura (activación) de este canal. CONCLUSIÓN: El estudio de la dinámica de activación e inhibición de los canales KATP es imprescindible para la evaluación, descubrimiento y/o diseño de nuevos compuestos naturales, que como la GBM, puedan promover la secreción de Insulina para coadyuvar o mejorar el tratamiento de pacientes diabéticos.

INTRODUCTION: the ATP-sensitive Potassium channel (KATP channel) regulates insulin production by pancreatic ß cells. Glibenclamide (GBM) (antidiabetic drug) and ATP act as inhibitors of this channel, while ADP activates it. The KATP channel is an octamer consisting of 4 central Kir6.2 subunits that form the pore and 4 external regulation subunits SUR1. OBJECTIVE: to determine the structural dynamics between the open and closed conformations of the KATP channel in pancreatic cells. METHOD: comparative structural analysis of different crystallographic structures of the KATP channel of human pancreatic cells using Chimera v1.11.2. RESULTS: the Kir6.2 subunit has a PIP2 binding domain (activator), an Interfacial Helix (IFH) and an N-terminal domain (KNtp). On the other hand, the SUR1 subunit that contains the GBM binding site, has 2 Nucleotide Binding Domains (NBD1/2), an M5-Lh1 loop and a Lasso Motif formed by the interface between the Trans-membrane Domain 0 and Loop 0 (TMD0-L0). The results of the dynamic structural analysis using bioinformatics tools indicate that these regions participate actively in the conformational changes that lead to the closure (inhibition) or opening (activation) of this channel. CONCLUSION: the study of the dynamics of activation and inhibition of the KATP channels is essential for the evaluation, discovery and/or design of new natural compounds, which like GBM, can promote insulin secretion to aid or improve the treatment of diabetic patients.

Acomplamiento molecular: criterios prácticos para la selección de ligandos biológicamente activos e identificación de nuevos blancos terapéuticos / Molecular docking: practical criteria forselection of biologically active ligands and identification of new therapeutic targets

El acoplamiento molecular es un método bioinformático que permite predecir y calcular computacionalmente la posición más favorable de interacción entre un ligando y un blanco (usualmente proteico) a partir de sus representaciones tridimensionales. Esta herramienta bioinformática no tiene una regla que se adapte a todos los casos y la mayoría de los programas empleados con esta finalidad, tienen diferentes métodos para tratar cada caso en particular. Además, cada blanco proteico es estructuralmente diferente y la capacidad de replicar los resultados experimentales y fisiológicos depende en gran medida del sistema utilizado y del criterio del usuario. Así, este artículo proporcionará pautas y detallará varios aspectos prácticos como el estado de protonación de los átomos, la identificación de moléculas de agua importantes en el sitio activo, la diferenciación entre moléculas activas y señuelos como mecanismo de control, la determinación de la energía libre de unión (∆G) y el análisis de la flexibilidad y la dinámica molecular; aspectos que deberían ser tomados en cuenta antes de iniciar un estudio de acoplamiento molecular para la búsqueda y selección virtual de ligandos e identificación de blancos terapéuticos.

Molecular docking is a bioinformatics method that allows predicting and calculating computationally the most favorable position of interaction between a ligand and a target (usually a protein) from its three-dimensional representations. This bioinformatics tool does not have a rule that suits all cases and most of the programs used for this purpose have different methodologies to deal with each particular case. In addition, each protein target is structurally different and the ability to replicate the experimental and physiological results depends largely on the system used and the user's criteria. Thus, this article will provide guidelines and detail several practical aspects such as the protonation state of atoms, the identification of important water molecules in the active site, the differentiation between active molecules and decoys as a control mechanism, the determination of free energy binding (∆G) and analysis of flexibility and molecular dynamics; aspects that should be taken into account before starting a molecular docking study for a virtual ligand screening and identification of therapeutic targets.