Análisis del efecto de la cafeína en un modelo computacional de neurona dopaminérgica, en relación a la enfermedad de Parkinson

La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa de mayor importancia en el mundo después de la enfermedad de Alzheimer, afectando entre el 1% de los adultos mayores de 65 años y el 2% de los adultos mayores de 85 años. Numerosos estudios han encontrado una relación inversa entre el consumo de cafeína y el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson, adicionalmente, se ha comprobado que la cafeína tiene la capacidad de proteger a las neuronas dopaminérgicas de la degeneración inducida por distintas neurotoxinas, mejorando su viabilidad. Con el fin de dilucidar los posibles mecanismos de neuroprotección mediados por la cafeína, se desarrolló un modelo computacional tejido específico, del conjunto de reacciones bioquímicas propias de la neurona dopaminérgica tomando como base el conjunto de reacciones de neurona que dan flujo a la función objetivo de mantenimiento celular, se añadieron los componentes de síntesis y transporte de dopamina, para la simulación de neurona saludable y neurona con Parkinson, utilizando como evidencia datos de expresión de genes, a partir de muestras postmortem de sustancia nigra en pacientes con Parkinson y controles. Se simularon 4 escenarios diferentes: neurona saludable, neurona saludable + cafeína, neurona Parkinson y neurona Parkinson + cafeína. Como resultado a estos cuatro escenarios se encontró que para el fenotipo metabólico de neurona saludable + cafeína hubo un aumento en el transporte de dopamina vía sodio (9,3 μM·h-1 a 37,6 μM·h-1), a comparación con el fenotipo encontrado en el modelo de neurona Parkinson + cafeína, donde los niveles de trasporte de dopamina vía sodio fueron constantes, pero mucho menores (-7,43 μM·h-1 a -7,43 μM·h-1). Con respecto a los escenarios con cafeína negativa, utilizados como control en ambos escenarios, se hallaron valores de flujo de (10 μM·h-1) para el modelo saludable y de (-8 μM·h-1) para el modelo Parkinson. Por lo tanto, teniendo en cuenta estos resultados, se puede inferir principalmente que, la cafeína no muestra efectos negativos en el mantenimiento celular de la neurona, y por ende no hay ni muerte celular, ni deficiencia en su metabolismo, por lo que la neurona no se ve afectada de manera negativa con la presencia de esta sustancia.

• Autores: Gaitán Vaca, Diana Milena
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/59029
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59029; http://bdigital.unal.edu.co/56192/
• Palabra clave: 0 Generalidades / Computer science, information and general works; 51 Matemáticas / Mathematics; 61 Ciencias médicas; Medicina / Medicine and health; Parkinson; Neurona dopaminérgica; Cafeína; Modelo computacional; Dopaminergic neuron; Caffeine; Computational model
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