Publicado

2025-06-01

Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos

Analysis and application of molecular docking of serotonin for the characterization of therapeutic targets in depressive disorders

DOI:

https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996

Palabras clave:

SERT, ISRS, acoplamiento molecular, proteómica, epigenética (es)

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Autores/as

La serotonina es un neurotransmisor encargado de muchas funciones dentro del cuerpo humano, además tiene gran influencia en el estado de ánimo de la persona. De otra parte, los fármacos ISRS tienen la función de inhibir el proceso de recaptura de serotonina en la proteína 5HT, en este estudio validamos dicha condición usando acoplamiento molecular, encontrando la gran influencia que tienen estos fármacos en las dianas moleculares de esta proteína. Además, analizamos si un factor epigenético externo como el cortisol, hormona generada en situaciones de estrés, influye en los sitios de unión de la proteína 5HT. Como conclusión, se encontró que el acoplamiento de la hormona cortisol no presento una congruencia con los acoplamientos moleculares de los demás fármacos, siendo esto relevante para determinar que los sitios de unión de estos no se ven afectados directamente por la hormona, a pesar de que esta demuestra gran influencia en estudios realizados in vitro e in vivo.

Serotonin is a neurotransmitter responsible for many functions within the human body and has a great influence on a person's mood. On the other hand, SSRI drugs have the function of inhibiting the reuptake of serotonin in the 5HT protein. In this study, we validated this condition using molecular docking, finding the great influence that these drugs have on the molecular targets of this protein. In addition, we analyzed whether an external epigenetic factor such as cortisol, a hormone generated in stress situations, influences the binding sites of the 5HT protein. In conclusion, it was found that the coupling of the cortisol hormone did not present congruence with the molecular couplings of the other drugs, being relevant to determine that the binding sites of these are not directly affected by the hormone, despite the fact that it demonstrates a great influence in studies carried out in vitro and in vivo.

Referencias

Abdulghani, M. A. M., Alshehade, S. A., Kamran, S., & Alshawsh, M. A. (2022). Effect of monosodium glutamate on serum sex hormones and uterine histology in female rats along with its molecular docking and in-silico toxicity. Heliyon, 8(10). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10967

Agarwal, C. D., Palka, J. M., Gajewski, A. J., Khan, D. A., & Brown, E. S. (2023). The efficacy of citalopram or escitalopram in patients with asthma and major depressive disorder. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.anai.2023.11.004

Albiñana Pérez, M. S., Cea Pereira, L., Bilbao Salcedo, J., & Rodríguez Penín, I. (2012). Posible síndrome serotoninérgico relacionado con la administración de venlafaxina y tramadol. In Farmacia Hospitalaria (Vol. 36, Issue 6, pp. 548–549). https://doi.org/10.7399/FH.2012.36.6.49

Anacker, C., Zunszain, P. A., Carvalho, L. A., & Pariante, C. M. (2011). The glucocorticoid receptor: Pivot of depression and of antidepressant treatment? Psychoneuroendocrinology, 36(3), 415–425. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2010.03.007

Arthur, D. E., Soliman, M. E. S., Adeniji, S. E., Adedirin, O., & Peter, F. (2022). QSAR AND MOLECULAR DOCKING STUDY OF GONADOTROPIN-RELEASING HORMONE RECEPTOR INHIBITORS. Scientific African, 17. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2022.e01291

Avery, S. N., Clauss, J. A., & Blackford, J. U. (2016). The Human BNST: Functional Role in Anxiety and Addiction. In Neuropsychopharmacology (Vol. 41, Issue 1, pp. 126–141). Nature Publishing Group. https://doi.org/10.1038/npp.2015.185

Burley, S. K., Berman, H. M., Bhikadiya, C., Bi, C., Chen, L., Di Costanzo, L., Christie, C., Duarte, J. M., Dutta, S., Feng, Z., Ghosh, S., Goodsell, D. S., Green, R. K., Guranovic, V., Guzenko, D., Hudson, B. P., Liang, Y., Lowe, R., Peisach, E., … Ioannidis, Y. E. (2019). Protein Data Bank: The single global archive for 3D macromolecular structure data. Nucleic Acids Research, 47(D1), D520–D528. https://doi.org/10.1093/nar/gky949

Chocrón Bentata, L. (2011). Fluoxetine is the most effective medical treatment and sertraline is the best tolerated in patients with generalized anxiety disorder. FMC Formacion Medica Continuada En Atencion Primaria, 18(7), 460. https://doi.org/10.1016/S1134-2072(11)70180-3

Clustal. (2023). Clustal Omega. Https://Www.Ebi.Ac.Uk/Tools/Msa/Clustalo/.

Coleman, J. A., Green, E. M., & Gouaux, E. (2016). X-ray structures and mechanism of the human serotonin transporter. Nature, 532(7599), 334–339. https://doi.org/10.1038/nature17629

David, D. J., & Gardier, A. M. (2016). Les bases de pharmacologie fondamentale du système sérotoninergique : application à la réponse antidépressive. L’Encéphale, 42(3), 255–263. https://doi.org/10.1016/J.ENCEP.2016.03.012

Eberhardt, J., Santos-Martins, D., Tillack, A. F., & Forli, S. (2021). AutoDock Vina 1.2.0: New Docking Methods, Expanded Force Field, and Python Bindings. Journal of Chemical Information and Modeling, 61(8), 3891–3898. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.1c00203

Evans-Lacko, S., Aguilar-Gaxiola, S., Al-Hamzawi, A., Alonso, J., Benjet, C., Bruffaerts, R., Chiu, W. T., Florescu, S., De Girolamo, G., Gureje, O., Haro, J. M., He, Y., Hu, C., Karam, E. G., Kawakami, N., Lee, S., Lund, C., Kovess-Masfety, V., Levinson, D., … Wojtyniak, B. (2018). Socio-economic variations in the mental health treatment gap for people with anxiety, mood, and substance use disorders: Results from the WHO World Mental Health (WMH) surveys. Psychological Medicine, 48(9), 1560–1571. https://doi.org/10.1017/S0033291717003336

Goode, T. D., Tanaka, K. Z., Sahay, A., & McHugh, T. J. (2020). An Integrated Index: Engrams, Place Cells, and Hippocampal Memory. In Neuron (Vol. 107, Issue 5, pp. 805–820). Cell Press. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.07.011

Gu, Y., Zhang, X., Xu, A., Chen, W., Liu, K., Wu, L., Mo, S., Hu, Y., Liu, M., & Luo, Q. (2023). Protein–ligand binding affinity prediction with edge awareness and supervised attention. IScience, 26(1). https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105892

Hayase, T. (2016). Putative epigenetic involvement of the endocannabinoid system in anxiety- and depression-related behaviors caused by nicotine as a stressor. PLoS ONE, 11(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0158950

Holsboer, F. (2000). The Corticosteroid Receptor Hypothesis of Depression. Neuropsychopharmacology, 23(5), 477–501. https://doi.org/10.1016/S0893-133X(00)00159-7

Hwang, S., Kim, J. H., & Jo, S. H. (2021). Inhibitory effect of the selective serotonin reuptake inhibitor paroxetine on human Kv1.3 channels. European Journal of Pharmacology, 912. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2021.174567

Irwin, J. J., Tang, K. G., Young, J., Dandarchuluun, C., Wong, B. R., Khurelbaatar, M., Moroz, Y. S., Mayfield, J., & Sayle, R. A. (2020). ZINC20—A Free Ultralarge-Scale Chemical Database for Ligand Discovery. Journal of Chemical Information and Modeling, 60(12), 6065–6073. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.0c00675

Kastritis, P. L., & Bonvin, A. M. J. J. (2013). On the binding affinity of macromolecular interactions: Daring to ask why proteins interact. In Journal of the Royal Society Interface (Vol. 10, Issue 79). Royal Society. https://doi.org/10.1098/rsif.2012.0835

Kiser, D., SteemerS, B., Branchi, I., & Homberg, J. R. (2012). The reciprocal interaction between serotonin and social behaviour. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36(2), 786–798. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.12.009

Kong, W., Wang, W., & An, J. (2020). Prediction of 5-hydroxytryptamine transporter inhibitors based on machine learning. Computational Biology and Chemistry, 87. https://doi.org/10.1016/j.compbiolchem.2020.107303

Koob, G. F., Buck, C. L., Cohen, A., Edwards, S., Park, P. E., Schlosburg, J. E., Schmeichel, B., Vendruscolo, L. F., Wade, C. L., Whitfield, T. W., & George, O. (2014). Addiction as a stress surfeit disorder. In Neuropharmacology (Vol. 76, Issue PART B, pp. 370–382). https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2013.05.024

Kumar, S., Jena, L., Sahoo, M., Kakde, M., Daf, S., & Varma, A. K. (2015). In Silico Docking to Explicate Interface between Plant-Originated Inhibitors and E6 Oncogenic Protein of Highly Threatening Human Papillomavirus 18 . Genomics & Informatics, 13(2), 60. https://doi.org/10.5808/gi.2015.13.2.60

Levi, E., Peysachov, G., Admon, R., & Zilcha-Mano, S. (2024). Cortisol interdependence during psychotherapy in major depressive disorder. Psychoneuroendocrinology, 163, 106983. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2024.106983

Malyshev, A. V., Sukhanova, I. A., Ushakova, V. M., Zorkina, Y. A., Abramova, O. V., Morozova, A. Y., Zubkov, E. A., Mitkin, N. A., Pavshintsev, V. V., Doronin, I. I., Gedzun, V. R., Babkin, G. A., Sanchez, S. A., Baker, M. D., & Haile, C. N. (2022). Peptide LCGA-17 Attenuates Behavioral and Neurochemical Deficits in Rodent Models of PTSD and Depression. Pharmaceuticals, 15(4). https://doi.org/10.3390/ph15040462

Ministro Salud Y Protección Social, E. DE. (n.d.). Política Nacional de Salud Mental Ministerio de Salud y Protección Social-Resolución 4886 de 2018 2 Por la cual se adopta la Política Nacional de Salud Mental.

Rodrigues, P., Guimarães, L., Carvalho, A. P., & Oliva-Teles, L. (2023). Carbamazepine, venlafaxine, tramadol, and their main metabolites: Toxicological effects on zebrafish embryos and larvae. Journal of Hazardous Materials, 448. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.130909

Roth, T. L. (2013). Epigenetic mechanisms in the development of behavior: Advances, challenges, and future promises of a new field. Development and Psychopathology, 25(4 PART 2), 1279–1291. https://doi.org/10.1017/S0954579413000618

Rubio Álvaro, N., Tejedor Prado, P., Hidalgo Correas, F. J. osé, & García Diaz, B. (2014). Serious QT interval prolongation associated with velafaxine administration. In Farmacia hospitalaria : órgano oficial de expresión científica de la Sociedad Española de Farmacia Hospitalaria (Vol. 38, Issue 5, pp. 445–446). https://doi.org/10.7399/fh.2014.38.5.7537

Stadtman, E. R., & Levine, R. L. (2000). Protein oxidation. Annals of the New York Academy of Sciences, 899, 191–208. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2000.tb06187.x

Stephenson, N., Shane, E., Chase, J., Rowland, J., Ries, D., Justice, N., Zhang, J., Chan, L., & Cao, R. (2019). Survey of Machine Learning Techniques in Drug Discovery. Current Drug Metabolism, 20(3), 185–193. https://doi.org/10.2174/1389200219666180820112457

Straley, C. M., Sochacki, M., Reed, E., Carr, C. N., & Baugh, T. B. (2022). Comparison of the effect of citalopram, bupropion, sertraline, and tricyclic antidepressants on QTc: A cross-sectional study. Journal of Affective Disorders, 296, 476–484. https://doi.org/10.1016/j.jad.2021.08.149

TAFET, G., TOISTER-ACHITUV, M., & SHINITZKY, M. (2011). Enhancement of serotonin uptake by cortisol a possible link between stress and depression. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience.

Trott, O., & Olson, A. J. (2009). AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry, NA-NA. https://doi.org/10.1002/jcc.21334

UniProt. (2023). UniProt. Https://Www.Uniprot.Org.

Wang, R., Kogler, L., & Derntl, B. (2024). Sex differences in cortisol levels in depression: A systematic review and meta-analysis. In Frontiers in Neuroendocrinology (Vol. 72). Academic Press Inc. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2023.101118

WHO. (2020). Mental health atlas.

WHO. (2023). MENTAL HEALTH ATLAS OF THE AMERICAS.

Wishart, D. S., Knox, C., Guo, A. C., Shrivastava, S., Hassanali, M., Stothard, P., Chang, Z., & Woolsey, J. (2006). DrugBank: a comprehensive resource for in silico drug discovery and exploration. Nucleic Acids Research, 34(Database issue). https://doi.org/10.1093/nar/gkj067

Wu, B., Zhang, Y., Kong, J., Zhang, X., & Cheng, S. (2009). In silico predication of nuclear hormone receptors for organic pollutants by homology modeling and molecular docking. Toxicology Letters, 191(1), 69–73. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2009.08.005

Xiao, Y., Xu, W., Niu, D., Quan, Z., & Wang, L. (2023). Investigation into the Impact of Proton Pump Inhibitors on Sertraline Transport across the Blood-Brain Barrier. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 106653. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2023.106653

Yang, D., & Gouaux, E. (2021). Illumination of serotonin transporter mechanism and role of the allosteric site (Vol. 7). DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abl3857

Zhou, Z., Wu, D., Wu, H., Fu, B., Wang, X., Ling, J., Jin, X., & Gu, C. (2023). Effect of common low-molecular-weight organic acid on the photodegradation of sertraline by ferrihydrite. Chemosphere, 341. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139926

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Londoño, W. & Caicedo Eraso, J. C. (2025). Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos. Revista Colombiana de Biotecnología, 27(1), 103–118. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996

ACM

[1]
Londoño, W. y Caicedo Eraso, J.C. 2025. Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos. Revista Colombiana de Biotecnología. 27, 1 (jun. 2025), 103–118. DOI:https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996.

ACS

(1)
Londoño, W.; Caicedo Eraso, J. C. Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos. Rev. colomb. biotecnol. 2025, 27, 103-118.

ABNT

LONDOÑO, W.; CAICEDO ERASO, J. C. Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos. Revista Colombiana de Biotecnología, [S. l.], v. 27, n. 1, p. 103–118, 2025. DOI: 10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/116996. Acesso em: 28 dic. 2025.

Chicago

Londoño, Willington, y Julio Cesar Caicedo Eraso. 2025. «Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos». Revista Colombiana De Biotecnología 27 (1):103-18. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996.

Harvard

Londoño, W. y Caicedo Eraso, J. C. (2025) «Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos», Revista Colombiana de Biotecnología, 27(1), pp. 103–118. doi: 10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996.

IEEE

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W. Londoño y J. C. Caicedo Eraso, «Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos», Rev. colomb. biotecnol., vol. 27, n.º 1, pp. 103–118, jun. 2025.

MLA

Londoño, W., y J. C. Caicedo Eraso. «Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos». Revista Colombiana de Biotecnología, vol. 27, n.º 1, junio de 2025, pp. 103-18, doi:10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116996.

Turabian

Londoño, Willington, y Julio Cesar Caicedo Eraso. «Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos». Revista Colombiana de Biotecnología 27, no. 1 (junio 4, 2025): 103–118. Accedido diciembre 28, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/116996.

Vancouver

1.
Londoño W, Caicedo Eraso JC. Análisis y aplicación del acoplamiento molecular de serotonina para la caracterización de dianas terapéuticas en trastornos depresivos. Rev. colomb. biotecnol. [Internet]. 4 de junio de 2025 [citado 28 de diciembre de 2025];27(1):103-18. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/116996

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