Un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov estudió moléculas de histamina en la fase gaseosa utilizando un haz de electrones. El estudio utilizó tanto experimentos como cálculos. Este trabajo fue publicado en Física Química Física Química revista de la Royal Society of Chemistry Reino Unido. Los autores son empleados de la División de Química Física Departamento de Química de Lomonosov MSU, especializándose en particular en el estudio de compuestos bioactivos y medicamentos.
La histamina es una sustancia biológicamente activa involucrada en la regulación de muchas funciones de los organismos. Es responsable de la evolución de varias condiciones patológicas, en particular reacciones alérgicas.
La acción alérgica de la histamina se expresa principalmente al afectar a varios receptores ubicados en la superficie celular. Dentro de este marco, la histamina a menudo se compara con la llave, y los receptores que bloquean la llave se abren y lanzan, respectivamente, varios procesos fisiológicos diferentes:dolores de cabeza, erupciones cutáneas y diarrea, hasta el shock anafiláctico. Los medicamentos antialérgicos modernos - fármacos antihistamínicos - están compitiendo con la histamina por receptores, evitando que la "clave" se acerque al "bloqueo". Desafortunadamente, numerosos estudios experimentales y teóricos aúnno dio una idea completa de la geometría de la histamina, y este es el comienzo del principio para evaluar las propiedades y el potencial de esta sustancia.
"Es muy difícil obtener datos sobre la estructura geométrica de la histamina", dice uno de los autores del artículo Doctor en Ciencias Leonid Khaikin, investigador principal en el Laboratorio de Difracción de Electrones de Gas Facultad de Química de Lomonosov MSU ".Se debe al hecho de que en este caso la geometría de los conformadores individuales que constituyen la histamina está determinada por tantos factores que se influyen mutuamente ".
El método experimental utilizado por los investigadores de la Universidad Estatal de Moscú fue la difracción de electrones gaseosos. Básicamente, es un haz de electrones rápidos en alto vacío que pasa a través del vapor de la sustancia investigada. Los electrones se dispersan después de las colisiones con las moléculas y el resultadose registra el patrón de difracción.
"Este patrón se puede utilizar para comprender la geometría de la molécula, se puede comparar con una huella digital, lo que ayuda a determinar su propietario", explica Khaikin, "en otras palabras, el patrón de difracción obtenido es característico de la histamina, yanalizando esta imagen, podemos inferir las características geométricas de la molécula encriptada en el patrón. El problema también estaba en el hecho de que tal "huella digital" podría ser dejada por más de un "dedo" conformador de histamina. Por lo tanto, tuvimospara llevar a cabo múltiples cálculos de química cuántica y usar datos espectroscópicos reportados para espectros vibratorios y rotacionales, y así sucesivamente "
Este estudio no puede considerarse puramente experimental. La mayor parte del trabajo comenzó después del experimento, y fue un trabajo puramente analítico. Según Khaikin, el análisis del patrón de difracción obtenido fue la parte más difícil y más larga detrabajo, que tomó varios meses de trabajo duro. Según otro coautor del estudio, todo el trabajo experimental se ha llevado a cabo completamente en la MSU, lo mismo se aplica a la parte teórica, a excepción de algunos cálculos significativos realizados porGraduado de MSU Denis Tikhonov en un grupo de la Universidad de Bielefeld Alemania.
Como resultado, los científicos de MSU pudieron ajustar todos los datos experimentales y teóricos disponibles sobre la estructura de la histamina. También fue posible predecir teóricamente el mecanismo de la llamada tautomerización de la histamina, una transición espontánea de la molécula de uno a otroestado estructural a otro. Ha ayudado a conciliar los datos observados en diferentes experimentos.
Los resultados ahora se pueden usar en diferentes bases de datos de referencia de datos estructurales y espectrales, para un mayor desarrollo de los conceptos teóricos de la química estructural y la evaluación de la reactividad de los compuestos. Como suele suceder con los resultados de la ciencia fundamental, lo harátome mucho tiempo antes de que podamos hablar sobre la aplicación práctica de estos resultados en la medicina. Posiblemente ese conocimiento sobre el mecanismo de transición de la molécula de histamina de un estado estructural a otro podría ayudar a encontrar medicamentos más eficaces contra las alergias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Moscú Lomonosov . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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