Recebido em 22/8/05; aceito em 25/4/06; publicado na web em 30/8/06 THEORETICAL STUDY OF THE INTERACTION BETWEEN ARTEMISININ AND HEME. The purpose of this work is to study theoretically stereoelectronic aspects of the interaction between heme and artemisinin in the transitional heme-artemisinin complex. Through semi-empirical calculations using the PM3 method, the potential energy barrier of artemisinin rotation relative to heme in the heme-artemisinin complex was studied in vacuum and in the partially solvated state. The minimum heat of formation obtained for the complex with and without water molecules is -702.39 and -100.86 kcal mol -1 , respectively, which corresponds to the dihedral angle CFe-O1-O2 of 43.93º and 51.90º around the iron-oxygen O1 bond, respectively. The water molecules bind to heme via 13 hydrogen . It is observed that the inclusion of water molecules does not affect significantly the stability of the heme-artemisinin complex.Keywords: artemisinin; heme; PM3.
INTRODUÇÃODe acordo com a Organização Mundial de Saúde, hoje em dia, a malária é de longe a doença tropical e parasitária que mais causa problemas sociais e econômicos no mundo e só é superada em nú-mero de mortes pela AIDS. A malária ainda é uma das doenças que mais crescem no mundo. O Plasmodium falciparum, responsável pela malária mais grave, afeta severamente a população mundial, causando de 1-1,5 milhões de mortes a cada ano, sendo a maioria crianças de até 5 anos de idade 1 . A malária ocorre principalmente nos países da África, Ásia e América Latina, devido às inadequadas estruturas na área da saúde e baixas condições socioeconômicas.Na . Após a infecção do indiví-duo pela picada do mosquito, os parasitas Plasmodium primeiramente se acumulam nos hepatócitos (células do fígado) na forma de esporozoítos, onde se desenvolvem e tornam-se merozoítos. Em seguida, os merozoítos invadem os eritrócitos para o próximo estágio de sua maturação. Neste estágio os merozoítos desenvolvem-se, tornando-se trofozoítos maduros (forma anelar) e, em seguida, tornamse esquizontes. Após alguns dias, as células vermelhas infectadas arrebentam e os merozoítos são liberados, causando as febres perió-dicas da malária. Cada esquizonte libera de 8-24 merozoítos e estes infectam novos eritrócitos, dando seqüência a um ciclo 4 . Dentro dos eritrócitos o parasita degrada grande parte da hemoglobina, liberando uma porção protéica (globina) e o heme (complexo ferro-porfirina). Em humanos, os parasitas da malária digerem mais de 70% da hemoglobina dentro das células vermelhas infectadas do sangue 5 . Cerca de 30% ou mais desta globina é digerida pelo parasita e usada como fonte de aminoácidos para a síntese de suas próprias proteínas. O heme proveniente da hemoglobina é tóxico para o parasita, que o converte no pigmento malarial. Neste processo, o parasita é destoxificado ao polimerizar o heme, com o auxílio da enzima heme polimerase, produzindo o pigmento da malária (hemozoína) 6 . A Figura 1 mostra a estrutura do heme, onde o átomo de Fe se encontra no estado de ...