Investigação in silico do sistema colinérgico: desenvolvimento de antídotos contra armas químicas e prospecção de fármacos para a doença de Alzheimer

dc.contributor.advisorRamalho, Teodorico de Castro
dc.contributor.co-advisorCastro, Alexandre Alves de
dc.contributor.co-advisorMancini, Daiana Teixeira
dc.contributor.refereeCunha, Elaine Fontes Ferreira da
dc.contributor.refereeGonçalves, Mateus Aquino
dc.contributor.refereeSantos, Taináh Martins Resende
dc.contributor.refereeRosa, Isael Aparecido
dc.creatorMilitani, Isabela Aparecida
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8334303497262167
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0008-7873-3761
dc.date.accessioned2026-08-24T12:11:53Z
dc.date.issued2026-07-24
dc.description.abstractThe cholinergic system plays a central role in both the neurotoxicity induced by organophosphorus compounds (OPs) and the pathophysiology of Alzheimer's disease (AD). Cholinesterases (ChEs) have emerged as important molecular targets for the development of antidotes against neurotoxic chemical agents as well as novel therapeutic strategies for AD. This study aimed to investigate, through in silico approaches, the mechanisms underlying the modulation of human cholinesterases (HssChEs) associated with enzyme reactivation and inhibition. To this end, computational techniques including molecular docking, hybrid quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) calculations, and molecular dynamics (MD) simulations were employed to evaluate the structural, energetic, and mechanistic properties of different bioactive compounds. The results identified oximes with potential to reactivate OP-inhibited enzymes, as well as promising candidates for acetylcholinesterase (AChE) inhibition in the therapeutic context of AD. Theoretical analyses revealed favorable interactions with the biological targets, conformational stability, and energetic profiles consistent with the expected biological activity. Overall, these findings highlight the value of computational approaches in the rational design of compounds targeting the cholinergic system, contributing to the development of more effective and safer therapeutic and protective strategies.
dc.description.areastematicasdaextensaoSaúde
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationQuímica/Bioquímica
dc.description.odsODS 3: Saúde e bem-estar
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 16: Paz, justiça e instituições eficazes
dc.description.relatedResearchProjectINCT de defesa química e biológica
dc.description.researchLineQuímica computacional aplicada à agricultura
dc.description.resumoO sistema colinérgico desempenha papel fundamental tanto na neurotoxicidade causada por compostos organofosforados (OPs, do inglês organophosphorus) quanto na fisiopatologia da Doença de Alzheimer (AD, do inglês Alzheimer’s disease). As colinesterases (ChEs, do inglês cholinesterases) surgem como importantes alvos moleculares para o desenvolvimento de antídotos contra agentes químicos neurotóxicos e de novas estratégias terapêuticas para a AD. Este trabalho teve como objetivo investigar, por meio de abordagens in silico, mecanismos de modulação de colinesterases humanas (HssChEs) associados à reativação e à inibição enzimática. Para isso, foram empregadas técnicas computacionais como o docking molecular, cálculos híbridos de mecânica quântica/mecânica molecular (QM/MM) e dinâmica molecular (MD, do inglês Molecular Dynamics) visando à avaliação estrutural, energética e mecanística de diferentes compostos bioativos. Os resultados permitiram identificar oximas com potencial para a reativação de enzimas inibidas por OPs, bem como candidatos promissores para a inibição da acetilcolinesterase (AChE, do inglês acetylcholinesterase) no contexto terapêutico da AD. As análises teóricas revelaram interações favoráveis com os alvos biológicos, estabilidade conformacional e perfis energéticos compatíveis com a atividade biológica esperada. Dessa forma, os resultados reforçam a importância de aplicar métodos computacionais no planejamento racional de compostos direcionados ao sistema colinérgico, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes e seguras.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Código de Financiamento 001.
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.description.tipodeimpactooutrosCientífico
dc.identifier.citationMILITANI, Isabela Aparecida. Investigação in silico do sistema colinérgico: desenvolvimento de antídotos contra armas químicas e prospecção de fármacos para a doença de Alzheimer. 2026. 171 p. Tese (Doutorado em Agroquímica) — Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/61099
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Química
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímica
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectSistema colinérgico
dc.subjectColinesterases
dc.subjectOrganofosforados
dc.subjectOximas
dc.subjectQuímica computacional
dc.subjectCholinergic system
dc.subjectCholinesterases
dc.subjectOrganophosphorus compounds
dc.subjectOximes
dc.subjectComputational chemistry
dc.subject.cnpqCiências exatas e da terra
dc.titleInvestigação in silico do sistema colinérgico: desenvolvimento de antídotos contra armas químicas e prospecção de fármacos para a doença de Alzheimer
dc.title.alternativeIn silico investigation of the cholinergic system: development of antidotes against chemical weapons and drug prospecting for Alzheimer’s disease
dc.typetese

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