IDENTIFICACIÓN DEL CANAL PUTATIVO DE POTASIO GiK COMO POSIBLE DIANA TERAPÉUTICA EN GIARDIA LAMBLIA

Abstract

Antecedentes. El protozoario Giardia lamblia es el agente causal de la giardiosis, una de las principales infecciones diarreicas a nivel mundial. En los últimos años, el aumento progresivo de la resistencia de este parasito a diversos antibióticos ha incrementado las fallas a los tratamientos. Resulta esencial la identificación de nuevas dianas moleculares y el desarrollo de fármacos dirigidos que permitan el control de esta parasitosis. Los canales iónicos regulan múltiples funciones celulares, en protozoarios se expresan durante el ciclo de vida y parecen ser esenciales en el crecimiento y la respuesta al estrés por lo que son considerados dianas prometedoras en el diseño de nuevos fármacos antiparasitarios. Metodología. Previa identificación de un nuevo canal de potasio, GiK, en el genoma de Giardia, se utilizó la técnica de acoplamiento molecular para identificar posibles agentes bloqueadores de dicho canal. Para esto, por modelado por homología, se construyó el modelo tridimensional de GiK. Posteriormente se identificaron los posibles sitios de unión de 39 bloqueadores de canales de potasio. Finalmente, se evaluó el efecto 4 de los compuestos con elevada afinidad teórica a GiK, comercialmente disponibles, en trofozoítos de Giardia lamblia. Resultados. Se encontraron 4 estructuras de proteínas cristalizadas: un canal de potasio activado por calcio de alta conductancia de Aplysia californica (PDB ID: 5TJ6 y 5TJI) y un canal de potasio dependiente de Na+ de Gallus gallus (PDB: 5U70 y 5U76), ambos en conformación abierta y cerrada. Con estos se construyeron 13 modelos tridimensionales de GiK, el mejor modelo fue obtenido por Modeller 9.18, usando como templete la secuencia 5TJI. Este modelo cubrió en su totalidad los 500 aminoácidos y presentó las mejores calificaciones en los parámetros estipulados: un Z-score más cercano a 0, el total de los residuos en la región más favorable en el diagrama de Ramachandran y los valores más cercanos a 100 en las puntuaciones de Errat y Verify 3D. Mediante la evaluación de las interacciones se identificaron 110 bloqueadores de canales de potasio con alta afinidad por GiK. Dichas interacciones permitieron identificar que 39 de éstos compuestos se unen en tres regiones específicas de la proteína. Además, los ensayos in vitro demostraron que 2 de los compuestos con mayor afinidad, terfenadina y UK78282 fueron efectivos contra Giardia; inhibieron el crecimiento de forma tiempo-dosis-dependiente y provocaron alteraciones en la morfología de los trofozoítos.