Caracterização bioquímica de células sadias e neoplásicas através de espectroscopia vibracional

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Leila Büttner Guidolin-Mostaço
• Orientador(a): Luciano Bachmann
• Banca de defesa: Gilberto Ubida Leite Braga, Airton Abrahao Martin
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
• Programa de Pós-Graduação: Física Aplicada à Medicina e Biologia
• País: BR
• Link de acesso: https://doi.org/10.11606/D.59.2009.tde-07012010-144316

Os mecanismos moleculares relacionados ao desenvolvimento e à progressão de cânceres são extremamente complexos. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) é capaz de detectar alterações bioquímicas de materiais biológicos, permitindo a importante caracterização e diferenciação de células. Através da observação individual de bandas de absorção, é possível identificar semelhanças e diferenças entre células, através das quais é possível entender parte das alterações que ocorrem em linhagens celulares pertencentes à um mesmo grupo de doenças ou entre células sadias e neoplásicas. Neste trabalho foram caracterizados quatro conjuntos de células neoplásicas através da espectroscopia por FTIR. Cada conjunto foi composto por duas linhagens celulares: o primeiro conjunto foi composto por uma linhagem de melanoma murino (B16F10) e melanoma humano (C8161); o segundo conjunto continha uma linhagem de adenocarcinoma de cólon (HT-29) e outra de adenocarcinoma cérvix (HeLa); o terceiro conjunto foi composto por duas linhagens de câncer de mama humano (SKBr3 e MCF-7); por fim, o último conjunto possuía uma linhagem de leucemia humana do tipo T (JURKAT) e células mononucleares de sangue periférico (PBMC). Comparando-se todas as linhagens celulares, diferenças com relação à algumas bandas de absorção foram identificadas: 1084cm-1 (açúcar do DNA sugar e moléculas de PO2), 1236cm-1 (ligações fosfodiésteres), 1540cm-1 (estiramento da Amida II), 2851cm-1 e 2921cm-1 (estiramento do CH2). Alguns grupos revelaram diferenças nas bandas de absorção referentes ao estiramento das moléculas de C-C and C=O (967cm-1), configuração beta da Amida I e estrutura alfa-hélice (1650cm-1 e 1645cm-1, respectivamente), permitindo a caracterização destas doenças de forma eficiente por meio da área das bandas de absorção e deslocamento dos picos das mesmas. Através deste trabalho foi possível verificar o potencial de aplicação da espectroscopia por FTIR em estudos de base, visando a caracterização de células do ponto de vista bioquímico, buscando compreender quais fatores biológicos estão relacionados com as diferenças espectrais verificadas e, com isso, fornecer informações qualitativas referentes à ligações químicas relacionadas a determinados biomarcadores existentes em cada amostra biológica. Outro ponto abordado foi a análise das razões entre as áreas de diversas bandas de absorção. A partir desta avaliação, foi possível definir bandas referentes a biomarcadores chaves na diferenciação celular. Foram comparadas as razões comumente utilizadas na literatura, assim como avaliadas novas combinações, visando uma diferenciação mais eficiente. As novas razões obtidas foram: (i) 1053cm-1 e 1084cm-1; (ii) 1540cm-1 e 10840cm-1; (iii) 1650cm-1 e 1084cm-1; (iv) 1395cm-1 e 1053cm-1; (v) 1453cm-1 e 1053cm-1; (vi) 1084cm-1 e 1646cm-1; (vii) 1084cm-1 e 2851cm-1 e, por fim, (viii) 1053cm-1 e 3060cm-1. Através das razões de tais bandas de absorção, referentes às proteínas, lipídeos, DNA e RNA, foi possível diferenciar não somente as linhagens celulares pertencentes à um mesmo grupo patológico e sim, adquirir valores distintos para cada uma das oito linhagens estudas. O deslocamento dos picos, alterações relacionadas à largura das bandas e variações relativas às razões de diversos componentes biológicos podem conter uma informação importante com relação aos biomarcadores envolvidos em diferentes tipos de doenças. Estes biomarcadores detectados através da espectroscopia com FTIR podem ser utilizados na diferenciação e classificação de células neoplásicas e sadias assim como levar a avanços relacionados ao desenvolvimento de protocolos clínicos.