Detection of therapeutic targets in human highly prevalent diseases through mathematical modelling of their molecular basis
Guido Santos Rosales · Dialnet (Universidad de la Rioja) · 2016
Las enfermedades se producen por un mal funcionamiento del organismo. Con el fin de comprender los mecanismos de las enfermedades se debe tener en cuenta la complejidad de los organismos biologicos, no solo como el conjunto de interacciones moleculares, sino tambien su dinamica. Las enfermedades se producen por un desequilibrio en la dinamica del sistema, ello implica que hacen falta metodos que permitan inducir la dinamica a partir de la red de interacciones de forma que sea posible encontrar nuevas estrategias para el tratamiento de las enfermedades. El enfoque que se ocupa de este inferir la dinamica a partir de las redes de interacciones es la biologia de sistemas; esta hace uso de metodologias de modelizacion matematica para hacer frente a la complejidad estructural y dinamica de los organismos biologicos. En primer lugar se resumen y analizan las cuestiones generales sobre modelizacion matematica en biociencias, luego se presenta una revision de aproximaciones mediante modelizacion matematica en el tema de infeccion por malaria dentro del hospedador. Cuatro enfermedades altamente prevalentes son evaluados bajo este enfoque desentranando la complejidad molecular y celular que explica su fisiologia. La malaria es altamente prevalente en los paises en desarrollo, y es producida por la interaccion dinamica del parasito y las celulas del sistema inmunologico en el torrente sanguineo; la infeccion por VIH es producida en primer lugar por la invasion de los linfocitos T4 por el virus, este proceso esta promovido por muchas rutas de senalizacion molecular desencadenadas por el virus en el interior del linfocito, que culminan con la apertura de un poro por el cual entra el VIH; la enfermedad de Alzheimer es una patologia neurodegenerativa sin causa conocida, la hipotesis principal alude a la produccion de un peptido neurotoxico, el β-amiloide, en ciertos dominios lipidicos formados por el movimiento lateral diferencial de los lipidos en la membrana de las neuronas; por ultimo, el melanoma es un tipo de cancer de melanocitos muy agresivo. Inicialmente, un microtumor crece en el torrente sanguineo interactuando con el sistema inmune; la evolucion de la enfermedad depende de esta interaccion dinamica. En cada caso se proponen potenciales dianas terapeuticas en las que puede centrarse la busqueda de nuevos farmacos contra estas enfermedades haciendo uso de los modelos que reproducen la enfermedad en determinadas condiciones.