Efeito da carga dos lipídios na interação do BP100 em modelos de membrana

Informações
Tipo: 
Dissertação
Unidade da USP: 
Instituto de Química (IQ)
Autor(es): 
Mariana Canale Manzini
Orientador: 
Iolanda Midea Cuccovia
Data de Publicação: 
2012
Resumo
Os peptídeos antimicrobianos (AMPs) são uma alternativa promissora aos antibiróticos. Os AMPs, compostos de menos de 80 aminoácidos, apresentam caráter anfipático o que lhes dá a capacidade de agir em membranas lipídicas. Podem formar poros na membrana causando morte da célula. Seu espectro de ação é variado, sendo seus alvos bactérias até células de mamíferos. Os AMPs são encontrados em todos os seres vivos, desde bactérias, plantas, insetos e mamíferos, apresentam diferentes estruturas, composição de aminoácidos e agem por diversos mecanismos. Dois peptídeos antimicrobianos têm sido estudados por sua grande eficiência: a Cecropina A, peptídeo não hemolítico e que sofre degradação por proteases, e a Melitina, de grande potencial antimicrobiano, mas que apresenta atividade hemolítica hemólise. Para se obter uma melhor ação terapêutica, foram sintetizados híbridos de Cecropina e Melitina, dentre eles, o BP100, cuja sequência é KKLFKKILKYL-NH2. O BP100, além de atuar sobre a membrana de bactérias causando a sua morte, é pouco hemolítico e possui alta seletividade por membranas carregadas negativamente, o que é característica das membranas bacterianas. Estudamos a interação do BP100 com vesículas unilamelares grandes, LUVs obtidas por extrusão, preparadas com misturas de fosfatidilcolina de ovo (PC) e fosfatidilglicerol (PG) utilizando técnicas de fluorescência, dicroísmo circular, mobilidade eletroforética, espalhamento de luz dinâmico e microscopia óptica (neste caso utilizando-se vesículas gigantes, GUVs), a fim de obter informações sobre o mecanismo de ação do BP100. Nossos resultados mostraram que o BP100 permeabiliza LUVs preparadas com diferentes misturas de PC:PG, mesmo em alta força iônica. A presença de carga negativa nas LUVs aumenta significativamente a atividade do peptídeo enquanto o colesterol diminui a sua atividade. Quanto a sua estrutura secundária, em meio aquoso o BP100 apresentou uma estrutura ao acaso. Na presença de vesículas de PC sua estrutura não apresentou alteração e em vesículas de PC:PG, observou-se estrutura típica de alfa-hélice. Mostrou-se também que as LUVs de PC não se agregam na presença de BP100, mas o peptidio altera a sua mobilidade eletroforética. Nas LUVs contendo PG, entretanto, observou-se agregação e alteração da mobilidade eletroforética, confirmando a forte ligação do BP100 a essas vesículas. A observação direta da ação do BP100 sobre as GUVs preparadas com PC e PC:PG, mostrou que o peptídeo forma agregados na superfície da membrana e diminui o diâmetro das GUVs. Observou-se agregação de vesículas, formação de brotos na superfície das vesículas e, posteriormente, rompimento das mesmas com o vazamento de todo conteúdo interno. O conjunto dos dados obtidos é sugestivo de que o BP100 atua formando estruturas similares a poros na membrana das vesículas, através dos quais o conteúdo interno extravasa. A formação de estrutura em -hélice do BP100 em LUVs contendo PG que deve favorecer estruturação do poro.