Qual o efeito de mudanças na parte polar dos lipídios na ação do BP100, um peptídeo antimicrobiano? Um estudo experimental e computacional.

O peptídeo antimicrobiano BP100 pertence a uma categoria promissora de novos fármacos para o combate de bactérias e fungos patogênicos multirresistentes, bem como para o tratamento de câncer, cujo alvo são as membranas celulares. Trabalhos anteriores do grupo demonstraram que a seletividade dos peptídeos se dá pela diferença de carga entre as membranas sadias do hospedeiro e as células-alvo. Além disso, demonstramos a importância do fenômeno de flip, ou seja, da aproximação pela face polar do peptídeo, seguido da inversão aproximando a face apolar da superfície da membrana. Com isto, também apresentamos evidências em apoio do modelo carpete. Membranas de células humanas, mesmo as cancerígenas, são ricas em lipídios que tem fosfocolina como a parte polar. Já as bacterianas e mitocondriais são ricas nos que contém fosfoetanolaminas, e membranas fúngicas têm presença dos dois tipos. Os lipídios com cabeças polares fosfocolina têm maior propensão a fases lamelares com baixas temperaturas de transição cristalino-gel e altas temperaturas de transição para fase hexagonal. Os lipídios que contém fosfoetanolamina, mesmo com a mesma cauda, podem ter uma diferença de temperatura da primeira transição de mais de vinte graus com suas contrapartes e uma segunda transição significativamente mais baixa, acompanhada de uma tendência de curvatura negativa. Na literatura, são encontrados artigos estudando a interação entre peptídeos antimicrobianos e modelos de membranas bacterianas compostas de misturas binárias de lipídios com as seguintes frações: uma de lipídios negativos e uma de lipídios zwiteriônicos. A negativa quase sempre tem como cabeça polar fosfoglicerol e a zwitteriônica ou fosfocolina ou fosfoetanolamina. Porém, lipídios contendo fosfocolina não são comuns em membranas bacterianas reais, estando presentes em apenas um subgrupo específico de bactérias parasitas intracelulares como fração minoritária. Considerando as inúmeras diferenças físico-químicas entre aqueles que contém etanolaminas e os que contém colinas é possível questionar se os modelos utilizando os últimos realmente representam bem as bactérias mais comuns. Não existem estudos que comprovem que modelos com fosfatoetanolamina são intercambiáveis com modelos com fosfatocolina, assegurando que os últimos são válidos como representação de bactérias. Neste Projeto, propomos o estudo do efeito das cabeças polares dos lipídios na ligação e efetividade do BP100, tendo como representantes das suas respectivas cabeças a 1-Palmitoil-2-Oleoil-sn-Glicero-3-fosfoetanolamina e 1-Palmitoil-2-Oleoil-sn-Glicero-3-fosfoglicerol, usando técnicas experimentais como espalhamento dinâmico de luz, dicroísmo circular e dinâmica molecular a nível atomístico. Os resultados deste Projeto devem constituir modelos realísticos e preditivos que, simulando composições de membrana plasmática de bactérias e outros alvos de CAMPs, devem ser referência para ensaios biológicos.