Interação de moléculas sintéticas anfifílicas catiônicas com modelos miméticos de biomembranas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Almeida, Marcio Moreira de [UNIFESP]
• Orientador(a): Riske, Karin do Amaral [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• dARK ID: ark:/48912/001300001m2b8
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
• Palavras-chave em Português: Agentes antimicrobianos; Moléculas anfifílicas catiônicas; Membranas; Bicamadas lipídicas; Calorimetria; Potencial zeta
• Palavras-chave em Inglês: Antimicrobial agents; Cationic amphiphilic molecules; Membranes; Lipid bilayers; Calorimetry; Zeta potential
• Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=6422284; https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/53052

Infecções bacterianas representam um sério problema sanitário, agravado pela resistência destes microrganismos a agentes antibióticos convencionais. Portanto, tratamentos alternativos, como os baseados em peptídeos antimicrobianos e moléculas sintéticas com características similares, têm sido buscados recentemente. Peptídeos antimicrobianos são moléculas anfifílicas e catiônicas presentes no sistema imune de plantas e animais que causam a morte de microrganismos através da desestruturação da sua membrana. Neste trabalho, duas classes de moléculas anfifílicas catiônicas sintéticas com possível ação antimicrobiana foram estudadas. Essas moléculas consistem de duas cadeias hidrocarbônicas e dois grupos amônio, localizados nas extremidades das cadeias hidrofóbicas (Bolalike) ou na região polar da molécula (Geminilike). Além disso, diferentes comprimentos de cadeias hidrocarbônicas dos anfifílicos foram testados. As moléculas estudadas foram B7, B11, G7 e G11, onde a letra identifica a classe (Bola ou Gemini) e os números o comprimento da cadeia acila. Para compreender o mecanismo de ação dessas moléculas, modelos miméticos da membrana foram utilizados: vesículas unilamelares grandes (LUVs) e gigantes (GUVs) compostas de POPC, um lipídio zwiteriônico, e POPG, um lipídio aniônico. A composição de POPC:POPG 7:3 foi escolhida para mimetizar membranas bacterianas, enquanto que bicamadas de POPC puro foram usadas como modelo biomimético de membranas de eucariotos. Diferentes técnicas foram empregadas para avaliar a interação entre as moléculas anfifílicas e as LUVs: calorimetria de titulação isotérmica (ITC), para obter informação sobre a termodinâmica da interação, medidas conjuntas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e de potencial zeta das vesículas para medir o tamanho e carga superficial das vesículas à medida em que as moléculas catiônicas eram adicionadas, e ensaios de vazamento de uma sonda fluorescente encapsulada nas LUVs para quantificar a atividade lítica das moléculas. Além disso, foram realizados experimentos de microscopia óptica de GUVs, para visualizar os efeitos causados pelas moléculas anfifílicas na membrana. Os resultados obtidos mostram que tanto o balanço hidrofílico e hidrofóbico das moléculas quanto a posição das cargas (Bola ou Gemini) têm efeito sobre a atividade e mecanismo de ação dessas moléculas. As moléculas Geminilike apresentaram maior afinidade pela membrana, mas esta afinidade não resultou em uma permeabilização considerável da membrana. Por outro lado, embora as moléculas Bolalike não tenham apresentado uma afinidade elevada pela membrana, causaram uma alta permeabilização. Dentre as moléculas anfifílicas testadas, a molécula B11 apresentou uma atividade lítica comparável com a de peptídeos antimicrobianos e é, portanto, a molécula mais promissora como possível agente antimicrobiano.