Simulación molecular del comportamiento mucoadhesivo de biopolímeros farmacéuticos en contacto con mucinas

Abstract

En el presente documento se presenta el estudio de agregación y adsorción entre modelos de mucinas (principal componente del mucus humano) en solución y mucina - polímero, mediante ensayos de simulación soportados en el método de Dinámica Partícula Disipativa (DPD). Este técnica a meso-escala aplica una aproximación de grano grueso (coarse grained), despreciando los detalles a nivel atómico y modelando múltiples átomos en una esfera sencilla (bead), con el fin de extender la escala de tiempo necesaria para simular fenómenos como adsorción a nivel de nanómetros. Para el desarrollo del proyecto se llevó a cabo un diseño experimental que permitió la identificación de los tamaños de caja de simulación, y selección de parámetros estructurales, seguidamente fueron propuestos 3 modelos computacionales de mucina con diferentes niveles de refinamiento, y se evaluó su estabilidad estructural; empleando 2 de estos modelos se llevó a cabo un estudio de agregación en solución acuosa, encontrándose mecanismos y cinéticas de agregación típicas de sistemas proteicos reales que involucran agregaciones mediadas por asociaciones químicas. Finalmente se llevaron a cabo ensayo de adsorción de un modelo simplificado de la mucina en modelos de superficie, evidenciando la capacidad de la técnica para emular este tipo de fenómenos, y la influencia que tienen la naturaleza hidrofóbica de la superficie, en la orientación final que tomen las proteínas adsorbidas.