Interaccion de Nanoparticulas con Membranas Modelo y Membranas celulares in-vivo

MATIAS VIA ; MARIO DEL POPOLO ; NATALIA WILKE; LUIS MAYORGA; M. VICTORIA BERBERIAN

Cordoba

Congreso; NANOCORDOBA 2014; 2014

Facultad de Ciencias Quimicas. Universidad Nacional de Cordoba

Interacción de Nanopartículas con Membranas Modelo y Membranas Celulares in-vivo Vía, M.A.[1], Del Pópolo M.G.[2], Wilke N.[3], Mayorga L.S.[1] y Berberián, M.V.[1,2] Instituto de Histología y Embriología Mendoza (IHEM-CONICET [1], Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN)[2] de la Universidad Nacional de Cuyo - Mendoza,  y CIQUIBIC - Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba (FCQ-UNC)[3].         El estudio de la interacción de NPs con sistemas biológicos abre nuevas perspectivas en cuanto al desarrollo de herramientas de diagnóstico y tratamiento de enfermedades, y es un paso necesario en la evaluación del impacto ambiental de la nanotecnología. La membrana lipídica es la principal barrera de protección celular, y la interacción de NPs con biomembranas tiene efectos determinantes en su velocidad de absorción y redistribución en el interior de la célula. Existen numerosos interrogantes en cuanto a los mecanismos de absorción de NPs en células vivas. En base a estos antecedentes en el presente trabajo se estudia la interacción entre nanopartículas funcionales y membranas celulares. También estudiamos su interacción con estructuras lipídicas artificiales ya que las mismas suelen ser utilizadas como modelos controlables de la membrana celular. Para ello se sintetizaron y caracterizaron NPs de oro decoradas con péptidos de penetración celular (CPP) y, se utilizaron espermatozoides humanos (células no-endociticas) como modelo celular. Las NPs de oro fueron puestas en contacto con espermatozoides humanos  y se evaluó la supervivencia y la motilidad de los mismos. La interacción NP-membrana celular se monitoreo por microscopia electrónica. Se observó que las NPs funcionalizadas con CPP muestran gran afinidad por la superficie del espermatozoide y, dependiendo del tamaño, del tiempo de incubación y de la concentración, pueden atravesar la membrana celular.       Con respecto al efecto de estas NPs sobre agregados lipídicos artificiales, hemos comenzado los estudios controles de la interacción entre el aminoácido más abundante en el CPP (Arg), el CPP y la NP sin recubrir con monocapas lipídicas neutras y aniónicas. Para ello se pusieron en contacto las diferentes especies con monocapas lipídicas y se registraron variaciones en la presión superficial de las diversas monocapas utilizando una balanza deLangmuir. Los resultados indican que la presencia de Arg y del CPP no produce cambios en la presión superficial de la monocapas, mientras que las NPs provocan leves cambios. Futuros estudios de la influencia sobre la difusión de lípidos (en monocapa) y la penetrabilidad en bicapas permitirán definir con mayor claridad el tipo de interacción que presentan las NPs con las membranas lipídicas, en términos de su cobertura, factor de forma y tamaño.