Extracción de colesterol mediante metil-β-ciclodextrina dependiente del estado de fase de la membrana: estudio mediante AFM in situ

M. ANTONIETA DAZA MILLONE; ROMINA F. VAZQUEZ; SABINA M. MATÉ; MARÍA E. VELA

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Interamericano de Microscopía CIASEM-SAMIC 2019; 2019

CIASEM-SAMIC

Las ciclodextrinas (CDs) son oligómeros cíclicos de glucosa ampliamente usados en la industria alimenticia, química y farmacéutica debido a su capacidad de complejar en su interior compuestos lipofílicos. En particular, se ha descripto la extracción de colesterol (Col) en membranas biológicas como un proceso dependiente de la presencia de raft, es decir, la presencia de microdominios altamente ordenados influencia el comportamiento global. Debido a que las células poseen reservorios de Col, es conveniente estudiar dichos procesos en sistemas modelo, contando con dominios líquido ordenados (Lo), ricos en Col, y líquido desordenado (Ld), principalmente compuesto por fosfolípidos.En este trabajo presentamos un estudio realizado in situ con microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y espectroscopía de fuerzas (FS) para seguir los cambios producidos por la metil-B-ciclodextrina (MBCD) al extraer Col de distintas mezclas lipídicas. Se prepararon bicapas lipídicas soportadas sobre mica de DOPC/Col (3:1), que presenta una única fase Ld , 16:0 SM/Col (1:1), presentando una única fase Lo y DOPC/16:0 SM/ Col (2:1:1), que posee coexistencia de fases Lo-Ld. Se tomaron imágenes en modo contacto en buffer HEPES a 23 °C antes y después del agregado de MBCD. También se realizaron mapas de curvas de fuerzas (FV) para registrar los característicos eventos de ruptura (Fb) de bicapa y estudiar los cambios producidos por la extracción de colesterol en las propiedades nanomecánicas de las diferentes bicapas ensayadas. Antes del agregado de MBCD, los valores medios característicos de cada sistema fueron: DOPC/Col 4.1 ± 0.3 nN (Ld), SM/Col 12 ± 3 nN (Lo) y DOPC/16:0 SM/ Col, 4.79 ± 0.01 nN (Ld) y 12.32 ± 0.03 nN (Lo), reflejando, en el ultimo caso, la presencia de coexistencia de fases. El efecto de MBCD produce la remoción parcial de la bicapa de DOPC/Col con la concentración 3 mM, mientras que en el sistema SM/Col se produce un aumento del valor medio a 18 ± 4 nN. En el sistema DOPC/16:0 SM/ Col se pierde la distinción de dominios, tanto morfológica como en distribución de Fb. Así, si bien la extracción directa de Col resultó más favorable en dominios Ld que en Lo, en el sistema DOPC/16:0 SM/ Cho se puede ver además la reorganización de los dominios Lo.