Estudo da ação e interação de peptídeos antimicrobianos (PAMs) de potencial anticancerígeno com modelos de membrana celular por simulações computacionais - Uzan, Thaisa Joanna (2024)
Peptídeos antimicrobianos (PAMs) apresentam atividade de amplo espectro, seu modo de ação consiste em perturbar a membrana celular da bactéria alvo através de interações eletrostáticas e hidrofóbicas que levam à inserção do peptídeo na bicamada. Devido a suas características, os PAMs têm sido estudados em diversas aplicações e provaram ser um candidato potencial no desenvolvimento de novas terapias para o tratamento de câncer. Membranas de células cancerígenas apresentam uma exposição de lipídios, como a fosfatidiletanolamina (PE), juntamente com lipídios negativamente carregados, como a fosfatidilserina (PS), na monocamada externa. Essa condição confere a essas células características semelhantes às das células bacterianas; isso sugere que os PAMs podem selecionar e agir efetivamente rompendo membranas de células tumorais. O peptídeo Polybia-MP1 é um peptídeo extraído da vespa Polybia Paulista, e apresenta ação anti bactericida de amplo espectro sem ser hemolítico ou citotóxico, o H-MP1 é um análogo sintético do MP1 onde as lisinas são substituídas por histidinas. Estudos experimentais in vitro mostraram que estes peptídeos possuem afinidade por membranas de células cancerígenas contendo o fosfolipídio PS, resultando na adsorção deles na bicamada e, consequentemente, causando perturbações, que resultam na formação de poros e vazamento. Neste trabalho foi investigada a interação dos peptídeos antimicrobianos MP1 e H-MP1 com um modelo mimético de membrana de célula cancerígena utilizando simulações de Dinâmica Molecular (DM). As simulações foram realizadas usando um modelo de membrana composto por fosfolipídios POPC e POPS na proporção 80:20, com os peptídeos desenovelados posicionados a uma distância de 10 Å da superfície da bicamada. O sistema foi solvatado em água e foram adicionados íons NaCl de modo a mimetizar o ambiente fisiológico. Através das simulações de DM foi possível observar em nível atômico o processo de adsorção dos peptídeos na bicamada e a estruturação dos resíduos em conformação alfa-hélice. A interação entre os peptídeos MP1 e H-MP1 e a bicamada causou distúrbios como alterações na espessura da membrana, na curvatura da superfície e diminuição do parâmetro de ordem (PO) dos fosfolipídios. Este estudo se concentrou em simulações com um único peptídeo adsorvendo na membrana, sendo possível visualizar apenas pequenas perturbações. No entanto, os resultados sugerem que os peptídeos tornam a membrana mais fluida e tem o potencial de induzir vazamento da membrana ou formação de poros com o aumento da concentração de peptídeos na superfície da membrana.