Abstract
O entendimento das interações dos vírus com as membranas celulares é de fundamental importância para a proposta de vacinas e tratamentos de doenças causadas por esse tipo de contaminação. A exemplo disso, cita-se o caso da pandemia causada pelo novo coronavírus causador da Covid-19, que no ano de 2020 colocou um terço do mundo em situação de quarentena, causando milhares de mortes e prejuízos econômicos em todo o planeta. Nesse contexto, o presente estudo propõe-se a construir um modelo matemático para a interação de um vírus com a membrana plasmática da célula de um mamífero, que conduz a um problema matemático com condições de contorno. Fazendo uso das funções de Green, o modelo foi capaz de responder qual é a expressão geral para energia potencial eletrostática desta interação em termos das funções de Bessel e os coeficientes de Wigner. Pode-se especular, ancorado nos resultados apresentados pelo modelo, que um vírus tem que apresentar uma carga efetiva resultante em solução com pH da ordem de 7 para se aproximar da membrana celular, enquanto um vírus eletricamente neutro não deve apresentar a capacidade de interagir e adentrar em membranas. Os valores para a energia de interação e para a força entre a membrana e o aglomerado oferecem a ordem de grandeza das distâncias em que tal interação é efetiva.
Highlights
Understanding the interactions of viruses with cell membranes is important for the proposal of vaccines and treatments for diseases caused by this type of contamination
Ao tratarmos um sistema composto por uma solução iônica, temos que a densidade de cargas ρ será dada pela soma das densidades das espécies iônicas presentes no sistema (HILL, 1987): 㟐
T, juntamente com a densidade de cargas induzida na Figura 3 - Ilustração do problema de valor de contorno
Summary
No ano de 2020 o mundo foi surpreendido com uma das maiores epidemias causadas pelo novo coronavírus, chamado SARSCoV-2, que imobilizou em regime de quarentena aproximadamente um terço de todas as pessoas do mundo, impactando no sistema de saúde dos países e em suas economias. Esforços de todas as áreas da ciência estão se juntando para atacar esse, que ainda hoje insiste em fragilizar a humanidade, que é a ação parasita dos vírus sobre as células humanas. Para se fazer uma análise quantitativa de interações biomoleculares, deve-se sempre recorrer aos modelos simplificados, uma vez que a heterogeneidade estrutural das partículas envolvidas e a não homogeneidade do meio em que se encontram não permitem tratamento matemático simples. Ao considerar as propriedades de membranas celulares e suas moléculas constituintes, assim como as propriedades do meio eletrolítico em que se encontram, há a possibilidade de propor modelos que envolvem tratamento matemático para descrição quantitativa e análise de sistemas de interesse biológico. O presente estudo tem o objetivo de apresentar um modelo matemático para descrever a interação de um vírus com a membrana plasmática da célula de um mamífero, a partir da modelo proposto por Morais (2005), para a interação de aglomerados moleculares imersos em soluções eletrolíticas, que conduz a um problema matemático com condições de contorno
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