Modulando reações fotoquímicas em monocamadas lipídicas de Escherichia coli com mecanismos de inserção dos fotossensibilizadores eosina decil éster e azul de toluidina-O - Moreira, Lucas Gontijo [UNESP] (2023)
Danos fotodinâmicos ao envelope celular podem inativar microrganismos, o que deve auxiliar no combate ao fenômeno de super-resistência, atualmente potencializado pelo uso indiscriminado de antibióticos. A inativação microbiana depende da incorporação efetiva de fotossensibilizadores (FSs) nas membranas bacterianas, de forma a desencadear reações oxidativas sob iluminação controlada. Nesta dissertação, modelos miméticos da membrana bacteriana de Escherichia coli (E. coli) foram construídos via filmes de Langmuir para desvendar os mecanismos de ligação e os resultados de oxidação fotoinduzidos pelos FSs eosina decil éster (EosDEC) e o azul de toluidina-O (ATO). As isotermas de pressão de superfície indicaram a adsorção de ambos FSs nas membranas, obtendo expansões na área das isotermas de até 34% e 12%, para a EosDEC e o ATO, respectivamente. A espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes de Langmuir-Schaefer (LS) revelaram que os mecanismos de ligação da EosDEC e do ATO são dominados por interações eletrostáticas com os grupos fosfatos e da carbonila, com inserções limitadas nas cadeias alifáticas dos lipídios. A irradiação nas membranas de E. coli com ATO reduziu a sua área em 2,5%, indicando a perda de material para a subfase, devido à clivagem das cadeias lipídicas gerada por reações dependentes de contato com estados excitados de ATO. Em contraste, um aumento de 3,9% na área das membranas irradiadas de E. coli com EosDEC foi detectado, sugerindo hidroperoxidação lipídica, proveniente de reações que independem do contato do FS. Mesmo considerando uma pequena inserção nas cadeias, a EosDEC saturada pode ter particionado para domínios predominantemente saturados, evitando o contato direto com as insaturações presentes nas membranas. Dessa forma, tais resultados indicam importantes efeitos na busca da inativação bacteriana, através do uso de modelos biológicos complexos de membranas bacterianas.