Badania nad naturalnymi inhibitorami ACE2 (ang. angiotensin-converting enzyme 2) nabierają coraz większego znaczenia w kontekście zdrowia publicznego. ACE2, będący enzymem konwertującym angiotensynę, pełni kluczową rolę w regulacji ciśnienia krwi i równowagi elektrolitowej. Ponadto, jest on receptorowym białkiem wykorzystywanym przez wirus SARS-CoV-2 do zainfekowania ludzkich komórek. W związku z tym, poszukiwanie naturalnych związków mogących hamować funkcję ACE2 oraz działanie wirusa stanowi ważny obszar badań. W niniejszym artykule omówimy znaczenie badań przesiewowych in silico w identyfikacji potencjalnych naturalnych inhibitorów ACE2.
ACE2 i jego rola w organizmie
ACE2 jest enzymem peptydylodipeptydazowym, który odgrywa kluczową rolę w układzie renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS), regulującym ciśnienie krwi, równowagę elektrolitową oraz homeostazę wodno-elektrolitową. ACE2 działa poprzez konwersję angiotensyny II, która działa skurczowo na naczynia krwionośne, do angiotensyny-(1-7), która wywiera działanie rozkurczające i ochronne na układ sercowo-naczyniowy.
ACE2 a infekcja SARS-CoV-2
Wirus SARS-CoV-2, wywołujący pandemię COVID-19, wykorzystuje receptor ACE2 do wejścia do komórek gospodarza. SARS-CoV-2 łączy się z domeną receptorową ACE2, umożliwiając swoje wniknięcie i replikację. W wyniku infekcji dochodzi do upośledzenia funkcji ACE2 oraz nadmiernego aktywowania układu immunologicznego, co może prowadzić do nadreaktywności cytokinowej i uszkodzenia wielonarządowego.
Naturalne inhibitory ACE2 jako potencjalne terapie
Z uwagi na rolę ACE2 w infekcji SARS-CoV-2 oraz w patogenezie chorób układu sercowo-naczyniowego, poszukiwanie naturalnych inhibitorów staje się ważnym celem. Substancje takie mogą mieć potencjał w łagodzeniu stanów zapalnych, zmniejszaniu reaktywności cytokinowej oraz wspomaganiu funkcji układu sercowo-naczyniowego. Badania przesiewowe in silico, wykorzystujące zaawansowane techniki komputerowe do przewidywania interakcji między związkami chemicznymi a białkami, umożliwiają identyfikację potencjalnych naturalnych inhibitorów ACE2.
Metody badań przesiewowych in silico
Badania przesiewowe in silico opierają się na analizie struktury chemicznej związków oraz struktury przestrzennej białek. Wykorzystywane są różnorodne narzędzia informatyczne, w tym oprogramowanie do modelowania molekularnego oraz analizy interakcji ligand-białko. Dzięki temu można przewidzieć, czy dany związek chemiczny ma potencjał do oddziaływania z ACE2 i hamowania jego aktywności.
Wybór potencjalnych naturalnych inhibitorów
W badaniach przesiewowych in silico, bazując na dostępnych bazach danych związków chemicznych pochodzenia naturalnego, można zidentyfikować substancje, które spełniają kryteria potencjalnych inhibitorów ACE2. Kształt, ładunek, wiązania wodorowe i inne interakcje są analizowane, aby ocenić, czy dany związek może efektywnie oddziaływać z enzymem.
Weryfikacja eksperymentalna i dalsze kroki
Po wyborze potencjalnych naturalnych inhibitorów na etapie badań przesiewowych in silico, konieczne jest przeprowadzenie badań eksperymentalnych, takich jak testy enzymatyczne, badania oddziaływań komórkowych czy testy aktywności przeciwwirusowej. Te badania potwierdzą skuteczność i bezpieczeństwo wybranych inhibitorów.
Podsumowanie
Badania przesiewowe in silico naturalnych inhibitorów ACE2 stanowią obiecujący kierunek w poszukiwaniu nowych terapii wspomagających układ sercowo-naczyniowy oraz hamujących replikację wirusa SARS-CoV-2. W połączeniu z badaniami eksperymentalnymi, mogą przyczynić się do opracowania skutecznych strategii terapeutycznych w obliczu aktualnych wyzwań zdrowotnych.
Źródło:
https://myanimelist.net/profile/BioTrendy