Sobre el modelado matemático de la red bioquímica que describe la interacción molecular entre receptores celulares de células dentríticas y el ligando manosa de mycobacterium tuberculosis

Abstract

A nivel mundial se considera a la tuberculosis (TB) como una enfermedad de gran importancia en la salud pública con grandes impactos socioeconómicos, presentando elevadas tasas de incidencia y mortalidad. El modelamiento matemático en el complejo CD-Mtb (Células dentríticas-Mycobacterium tuberculosis) ha sido poco estudiado, lo que representa un problema de investigación que se puede abordar con los avances actuales sobre el modelamiento en escalas moleculares, siendo "el modelo receptor-ligando con representación de estados" el más recomendado para abordar esta dinámica. Adicionalmente, la importancia de estudios en este campo radica en la predicción que permitiría efectuar la modelación en asociación al desarrollo de un estadio de Tb activa o latente. Teniendo en cuenta lo anterior, en esta investigación se enfocó en determinar los principales receptores que se acoplan con el ligando manosa en el proceso molecular de reconocimiento, además de formular a partir de la literatura disponible, una red bioquímica que acople la interacción molecular entre las células dendríticas y el patógeno Mtb en las vías de señalización que implican el reconocimiento de la manosa por los receptores de células dendríticas (DC-SIGN, TLR4, de TLR9, TLR2, MR, Dectin-2, Mincle, FcRy, Dectin-1, SIGNR-3, CR3, SR, Langerin). Se espera que a partir de esta red se desarrollen modelos matemáticos mediante sistemas de ecuaciones diferenciales, esta modelación permitirá manipular variables y parámetros, con el propósito de contestar preguntas acerca de las posibles interacciones mediadas entre doce receptores celulares y el ligando manosa.

At global level, tuberculosis (TB) is considered a disease of great importance in public health with high incidence and mortality rates. Mathematical modeling in the CD-Mtb complex (Dentritic cells-Mycobacterium tuberculosis) has not been studied a lots, above represents a research problem that can be addressed with current advances on modeling at molecular scales, being “the receptor-ligand model with representation of states “the most recommended to address biding dynamics. Additionally, the importance of studies in this field lies in the prediction that would allow modeling in association with the development of an active or latent TB stage. Taking into account the above, this research focused on determining the main receptors that are coupled with the mannose ligand in the molecular recognition process, in addition to formulating, based on the available literature, a biochemical network that couples the molecular interaction between the dendritic cells and the pathogen Mtb in the signaling pathways involving recognition of mannose by dendritic cell receptors (DC-SIGN, TLR4, de TLR9, TLR2, MR, Dectin-2, Mincle, FcRy, Dectin-1, SIGNR -3, CR3, SR, Langerin). It is expected that from this network, mathematical models will be developed through systems of differential equations. This modeling will allow the manipulation of variables and parameters, in order to answer questions about the possible interactions mediated between twelve cell receptors and the mannose ligand