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

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

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 industriaalimenticia, química y farmacéutica debido a su capacidad de complejar en suinterior compuestos lipofílicos. En particular, se ha descripto la extracciónde colesterol (Col) en membranas biológicas como un proceso dependiente de lapresencia de ?rafts?, es decir, la presencia de microdominios altamenteordenados influencia el comportamiento global. [1,2]  Debido a que las células poseen reservoriosde Col, es conveniente estudiar dichos procesos en sistemas modelo, contandocon dominios líquido ordenados (Lo), ricos en Col, y líquido desordenado (Ld),principalmente compuesto por fosfolípidos.En este trabajopresentamos un estudio realizado in situ con microscopía de fuerzas atómicas (AFM)y espectroscopía de fuerzas (FS) para seguir los cambios producidos por la  metil-β-ciclodextrina (MβCD) al extraer Col dedistintas mezclas lipídicas. Se prepararon bicapas lipídicas soportadas sobremica de DOPC/Col (3:1), que presenta una única fase Ld , 16:0 SM/Col (1:1),presentando una única fase Lo y  DOPC/16:0SM/ Col (2:1:1), que posee coexistencia de fases Lo-Ld. Se tomaron imágenes enmodo contacto en buffer HEPES a 23 °C antes y después del agregado de MβCD.También se realizaron mapas de curvas de fuerzas (FV) para registrar loscaracterísticos eventos de ruptura (Fb) de bicapa [3] y estudiar los cambiosproducidos por la extracción de colesterol en las propiedades nanomecánicas delas diferentes bicapas ensayadas. Antes del agregado de MβCD, los valoresmedios característicos de cada sistema fueron: DOPC/Col 4.1 ± 0.3 nN (Ld), SM/Col12 ± 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 efectode MβCD produce la remoción parcial de la bicapa de DOPC/Col con laconcentración 3 mM, mientras que en el sistema SM/Col se produce un aumento delvalor medio a 18 ± 4 nN. En el sistema DOPC/16:0 SM/ Col se pierde ladistinción de dominios, tanto morfológica como en distribución de Fb. Así, sibien la extracción directa de Col resultó más favorable en dominios Ld que enLo, en el sistema DOPC/16:0 SM/ Cho se puede ver además la reorganización delos dominios Lo. [1] López CA, de Vries AH, Marrink SJ. Sci. Rep. 2013;3:2071.[2] Sanchez SA, Gunther G, Tricerri MA, Gratton E. J. Membr. Biol. 2011;241(1):1-10.[3] Daza MilloneMA, Vázquez RF, Maté SM, Vela ME. Colloids Surf. B Biointerfaces.2018;172:423-429.