4.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS E PERSPECTIVAS
Esta dissertação descreve um estudo de processos de agregação do peptídeo β- amilóide Aβ(1-42)n, possuindo um valor de n unidades de Aβ variando de 1 até 4. Desta
forma, foi possível descrever o comportamento do supra-sistema para implicar em sua estabilização por parte de ocorrência de ligações fortemente interagentes em um cinturão interno de ligações de hidrogênio. Este modelo é descrito aqui como “Laço Amilóide” causado em função dos resíduos de His-13 mais internos aos agregados.
Verificou-se que o protocolo de DM adotado para a primeira fase do projeto foi bem sucedido descrevendo de forma satisfatória a estabilização ao longo do tempo entre os termos não-covalentes e através dele foi possível expressar de forma lógica o
83 comportamento em dimensionalidade dos agregados formados devido ao número de unidades de Aβ, principalmente em solução. Não há nada na literatura que relate este tipo de comportamento supramolecular de estabilização espontânea entre as unidades individuais do peptídeo ditado por sua unidade, aqui definido de modelo “N- Dimensional Amilóide”. As ligações de hidrogênio encontradas ao longo deste período foram significativas dentro da faixa experimental, caracterizadas entre moderadas e fortes, em função das distâncias e ângulos.
Com este modelo, foi possível perceber em termos de topologia que a forma de ataque, devido ao desimpedimento estérico, seria nos resíduos de His-6 e 14. Assim, optou-se por elucidar o mecanismo neste sítio, formando-se os adutos característicos com 1 unidade apenas de His (modelo Micro), posteriormente com 10 unidades de AA (modelo Intermediário) e em seguida com 42 AA (pseudo-Real), com estequiometria 1Aβ:1complexo, adotando-se no segundo e no terceiro modelo a metodologia ONIOM.
Consideramos somente 2 complexos (Comp1 e Comp3) por apresentarem o mesmo tipo de comportamento entre os outros compostos estudados (Comp2 e Comp4) em termos de barreira e saldo energético da energia livre de Gibbs.
Ao nível DFT, o funcional híbrido B3LYP com o conjunto de funções de base 6-31G(d) foi satisfatório em termos de estrutura para todos os tipos de sistemas em camada alta, sendo corrigido a energia em single point utilizando-se o funcional híbrido B97-2 na base 6-311+G(2d,p), conforme relatam bons resultados na literatura.
A metodologia ONIOM se mostrou bem concisa para elucidar estas formas de interações entre complexos e peptídeo, mantendo-se sempre a camada alta no complexo e no sitio de His-6.Os demais resíduos foram tratados em camada baixa com mecânica molecular (MM) no campo de força universal UFF.
Foi possível elucidar pela primeira vez a forma de ataque do resíduo de histidina nesta classe de complexos (Figura 30), incluindo tanto efeito de solvente quanto efeito de AA adjacentes, incluídos pela metodologia ONIOM, que por sua fez reportou um processo de auto-catálise quando ocorrido há coordenação no resíduo de His-6. Em um futuro próximo, será estudado o processo de desativação dos resíduos de His-13, responsáveis pela estabilização dos agregados, via modelo “N-Dimensional”.
Os valores de τ se mostraram na faixa de 0,5±0,1 para todos os tipos de modelos estudados, sendo traçado um perfil de estrutura do ET em função da sua barreira e notou-se que a porção R2 sendo substituída por um radical fenil reduziria a barreira na ordem de até 10 kcal mol-1, outro ponto que merecerá destaque em estudos futuros.
A partir destes resultados é possível constatar que as formas de coordenações mais reativas foram concordantes em termos de energias e estrutura no modelo pseudo- Real. Este fato vai em acordo com os dados experimentais disponíveis para as quais estas duas estruturas (Comp1 e Comp3) foram observados maiores efeitos de atividade em testes biológicos, levando a supor que a estrutura/reatividade/estabilidade desta classe de complexos esta relacionada também com sua atividade biológica.
Uma grande surpresa foi constatar que para a molécula derivada de platina(II), menos complexa possível (Comp1), obtivemos uma barreira menor e melhor estabilização, comparada às demais, fato este que embora coincida com os resultados experimentais apontados por Barnham e colaboradores, do ponto de vista teórico aqui foi demonstrado que muitas vezes, as melhores respostas são muito mais simples do que realmente esperamos. Ou seja, para modelos futuros, seria muito interessante agora não mais considerar o grupamento espaçador fenil (conforme Comp3), uma vez que este serviria apenas para ultrapassar a barreira hematoencefálica, pois do ponto de vista eletrônico, o comportamento se assemelha muito com o composto mais simples.
É almejado que outras propostas adotem a estratégia de mimetização estrutural para constatar valores de propriedades cinéticas e termodinâmicas de posse de uma boa caracterização dos estados de transição bem descritos e característicos. Algo interessante de ser estudado em consequências destas análises será analisar os processos de coordenação metálica com os resíduos de His-13 e 14, mas também com os resíduos de Met deste peptídeo, bem como elaborar como aconteceriam as interações destes análogos ao longo dos receptores relacionados com o biociclo do Mal de Alzheimer, como a proteína APP, além de outras rotas de mecanismos envolvidos durante as etapas de peroxidação lipídica.
85 4.2 PRODUÇÕES CIENTÍFICAS RESULTANTES
4.2.1 Trabalhos apresentados em eventos sob a forma de pôsteres
Proposta de aglomerações do peptídeo β-amilóide Aβ(1-42), in sílico. Forte alvo terapêutico contra o Mal de Alzheimer
Willian T. G. Novato, Luiz Antônio S. Costa, Hélio F. Dos Santos
XXV Encontro Regional da Sociedade Brasileira de Química-Lavras, MG, 2011.
Platinum complexes as potencial drugs for Alzheimer’s disease
Willian T. G. Novato, Luiz. A. S. Costa, Wagner B. De Almeida, Hélio F. Dos Santos XVI Brazilian Meeting on Inorganic Chemistry, Florianópolis, SC, 2012 (premiado).
4.2.2 Artigo em elaboração relacionado com o projeto
A theoretical model of disabling sites of Aβ(1-42) using complex of Pt(II): A strong therapeutic target against Alzheimer's disease
Willian T. G. Novato, Wagner B. De Almeida, Luiz Antônio S. Costa, Hélio F. Dos Santos