Estudo in sílico sobre as interações químicas entre o ácido betulínico e o canal de potássio dependente de ATP em células beta-pancreáticas

Abstract

Os triterpenos pentacíclicos são compostos promissores para estudos bioquímicos e biológicos devido às propriedades farmacológicas. Pesquisas anteriores demonstraram que os ácidos betulínico, oleanoico e ursólico possuem atividade anti inflamatória em edemas induzidos. Além disso, o ácido betulínico (AB) se destacou como um potencial agente hipoglicemiante, através do estímulo da captação de glicose no tecido muscular e da secreção de insulina por células beta-pancreáticas, mediado principalmente por canais iônicos, como o canal de potássio dependente de ATP (KATP), canal de cálcio dependente de voltagem do tipo L (L-VDCC) e canais de cloreto (CIC-3). Com base nesses dados, este estudo visa caracterizar as interações químicas e forças intermoleculares que ocorrem entre o ligante (AB) e o canal de potássio dependente de ATP, alvo molecular que permite esta ação que resulta na regulação da glicemia. Para atingir esses objetivos, foi avaliado o perfil farmacocinético do AB com as ferramentas SwissADME e ADMETLab e foram realizados ensaios in sílico de docking molecular em triplicata, utilizando o canal de potássio dependente de ATP como receptor e o AB como ligante, e posteriormente os fármacos tolbutamida, glibenclamida e repaglinida como ligantes para comparação dos resultados. O docking foi realizado através do Autodock Vina/UCSF Chimera. Os resultados então foram visualizados através do LigPlot+ e Poseview do Proteinsplus. As interações químicas encontradas entre o ligante e o alvo ajudaram a elucidar o mecanismo de ação deste composto.

Pentacyclic triterpenes are promising compounds for study due to their pharmacological properties. Previous research has demonstrated that betulinic, oleanolic, and ursolic acids exhibit anti-inflammatory activity in induced edema models. Furthermore, betulinic acid (BA) has emerged as a potential hypoglycemic agent by stimulating glucose uptake in muscle tissue and insulin secretion by pancreatic beta cells, primarily mediated by ion channels such as the ATP-dependent potassium channel (KATP), L-type voltage-dependent calcium channel (L-VDCC), and chloride channels (CIC-3). Based on this evidence, the present study aims to characterize the chemical interactions and intermolecular forces occurring between the ligand (BA) and the ATP-sensitive potassium channel, the molecular target responsible for the glycemic regulation activity. To achieve these objectives, the pharmacokinetic profile of BA was assessed using SwissADME and ADMETLab tools. In silico molecular docking assays were conducted in triplicate, with the ATP dependent potassium channel as the receptor and BA as the ligand. For comparison, the drugs tolbutamide, glibenclamide, and repaglinide were also used as ligands. Docking was performed using Autodock Vina/UCSF Chimera, and the results were visualized with LigPlot+ and PoseView from ProteinsPlus. The chemical interactions identified between the ligand and the target contributed to elucidating the mechanism of action of this compound.