ABSTRACT
Introducción. La leishmaniasis es una enfermedad de gran impacto en la salud pública. La Organización Mundial de la Salud considera prioritaria la investigación orientada al desarrollo de medicamentos para su tratamiento. La exploración de la ruta del fosfatidil-inositol es interesante, ya que está implicada en la supervivencia del parásito mediante el control de la osmorregulación, el transporte a través de las membranas y la activación de diversos factores de transcripción. Objetivo. Proponer blancos para el desarrollo de medicamentos contra la leishmaniasis mediante el análisis bioinformático y el modelado matemático de esta ruta. Materiales y métodos. Se caracterizaron las proteínas pertenecientes a la ruta del fosfatidil-inositol en las bases de datos TriTrypDB y Pfam. Posteriormente, se hizo un análisis de similitud con las proteínas humanas mediante las herramientas InParanoid7 y OrthoMCL. Finalmente, se propuso un modelo booleano de la ruta, utilizando los programas PROMOT y CellNetAnalyzer. Resultados. Se reconstruyó y se describió la ruta de señalización del fosfatidil-inositol en Leishmania spp. El análisis de similitud con proteínas humanas determinó la viabilidad de las proteínas pertenecientes a la ruta del fosfatidil-inositol como potenciales blancos moleculares. Los modelos matemáticos permitieron integrar los elementos de la ruta y predecir un efecto inhibidor. Se propusieron los siguientes blancos para el desarrollo de medicamentos: inositol-3-fosfato-5-fosfatasa, fosfatidil-inositol-4-cinasa, fosfatidil-inositol-3,4,5-trisfosfato-3-fosfatasa, e inositol-polifosfato1P-fosfatasa. Conclusiones. La ruta de señalización del fosfatidil-inositol aparece como una alternativa sólida desde el punto de vista del modelo cualitativo y a partir de las proteínas encontradas. Se identificaron posibles blancos de medicamentos contra la leishmaniasis. Posteriormente, se buscarán medicamentos contra las proteínas detectadas y se hará la validación experimental.
Introduction: Leishmaniasis is a disease of high impact on public health. Research on drugs for its treatment is considered a priority by the World Health Organization. The phosphatidyl-inositol signaling pathway is interesting to explore because it is involved in the survival of the parasite, by controlling osmoregulation, transport through membranes, and activation of transcription factors. Objective: To propose drug targets against the disease through bioinformatic analysis and mathematical modeling of this signaling pathway. Materials and methods: The phosphatidyl-inositol pathway proteins were characterized through Pfam and TriTrypDB databases. Subsequently, a similarity analysis with human proteins was performed using the OrthoMCL and InParanoid7 tools. Finally, a boolean model of the pathway was proposed using PROMOT and CellNetAnalyzer softwares. Results: The phosphatidyl-inositol signaling pathway in Leishmania spp. was reconstructed and described. The similarity analysis determined the feasibility of the phosphatidyl-inositol pathway proteins as molecular targets. Mathematical models allowed integrating the elements of the path and predicted an inhibitor effect. The following were proposed as drug targets: inositol-3-phosphate-5-phosphatase, phosphatidylinositol-4-kinase, phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate 3-phosphatase and Inositol-1P-polyphosphate phosphatase. Conclusion: The phosphatidyl-inositol signaling pathway is robust from the point of view of the qualitative model and the proteins found. Thus, potential drug targets against leishmaniasis were identified. Subsequently we will seek to detect drugs against this set of proteins and validate them experimentally .
Subject(s)
Humans , Computational Biology , Leishmania/drug effects , Models, Theoretical , Phosphatidylinositols/antagonists & inhibitors , Signal Transduction/drug effects , Leishmaniasis/drug therapy , Molecular Targeted Therapy , Phosphatidylinositols/physiologyABSTRACT
La vía de señalización de la fosfatidilinositol- 3-kinasa (PI3K) es crucial en numerosos aspectos del crecimiento y la supervivencia celular. Esta vía es estimulada fisiológicamente como consecuencia de muchos factores de crecimiento y factores reguladores. Varias alteraciones genéticas como amplificación, mutación y rearreglos cromosómicos pueden comprometer la vía PI3K, generando su activación permanente. En diferentes tipos de cáncer se han encontrado evidencias de estas modificaciones genéticas deletéreas. La activación anormal de la vía PI3K resulta en alteración de los mecanismos de control del crecimiento y la supervivencia celular, lo que favorece el crecimiento competitivo, la capacidad metastasica y, frecuentemente, una mayor resistencia a los tratamientos. El objetivo de este articulo es revisar los aspectos relacionados con el funcionamiento de la vía de señalización PI3K/ Akt y su rol dentro del proceso de carcinogénesis en los seres humanos.
The signaling pathway of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) is critical in many aspects of growth and cell survival. The path of PI3K is stimulated physiologically as a result of many growth factors and regulatory factors. Several genetic alterations such as amplification, mutation and chromosomal arrangements may compromise the PI3K pathway, generating permanent activation in different cancer types have found evidence of these deleterious genetic modifications. Abnormal activation of the PI3K pathway results in alteration of the control mechanisms of growth and cell survival, which favors the competitive growth, and frequently metastatic capacity, greater resistance to treatment. The aim of this paper is to review matters relating to the operation of the PI3K/Akt signaling pathway and its role in the process of carcinogenesis in humans.
Subject(s)
Humans , Phosphatidylinositol 3-Kinase , Phosphatidylinositols , Intercellular Signaling Peptides and Proteins , NeoplasmsABSTRACT
En esta revision se describen, de manera esquematica, los mecanismos de accion empleados por los Segundos Mensajeros comenzando por el estimulo del receptor y continuando con las reacciones en cadena que conducen finalmente a una respuesta celular.
This review schematically describes the different mechanisms of action that Second Messengers employ to stimulate receptors and then Initiate a chain of reactions that finally lead to appropriate cellular responses.