Estudio de las interacciones entre sustancias Polihidroxiladas y membranas de fosfolípidos hidratadas: Dinámica Molecular de Trealosa y Arbutina en presencia de bicapas de DMPC en agua

ALCIDES NICASTRO; AGUSTINA CREUS; ALBERTO S. GARAY; DANIEL E. RODRIGUES

Salta, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Sociedad Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica

Es sabido que sustancias polihidroxiladas como Trealosa son empleadas con el objetivo de preservar la integridad de membranas biológicas frente a la deshidratación (lioprotección) o enfriamiento (crioprotección) de las mismas. Los mecanismos que le dan tales propiedades a estas sustancias no son bien comprendidos desde el punto de vista fisicoquímico. Para entender tales mecanismos a escala molecular hemos realizado simulaciones de Dinámica Molecular (DM) en bicapas de DMPC hidratadas y en el límite de baja concentración de Trealosa y Arbutina. Con este objetivo se obtuvieron los parámetros de las interacciones ligantes de las moléculas polihidroxiladas basados en trabajos preexistentes de simulaciones de DM en glucosa. Las cargas atómicas de los átomos de Trealosa y Arbutina se asignaron mediante cálculos cuánticos ab-initio (GAMESS) y ajuste del potencial electrostático a uno de cargas atómicas puntuales (RESP). En primer lugar se realizaron simulaciones de éstas moléculas disueltas sólo en agua para caracterizar las interacciones y los puentes hidrógeno que forman los átomos en distintas posiciones. En una segunda etapa se simularon dichas moléculas frente a bicapas de DMPC y se caracterizó el tipo de interacción que aparecía entre ambas especies (puentes H, puentes de agua). Se encontró que la interacción de ambas sustancias polihidroxiladas (Trealosa y Arbutina) con la superficie de DMPC son de naturaleza distinta. La Trealosa forma puentes H directos con la superficie de DMPC, mientras que la Arbutina no. Por otra parte estas interacciones además dependen de la presión lateral ejercida sobre la bicapa que altera la superficie promedio por lípido. Se caracterizó como la presencia de estas moléculas polihidroxilada altera la red de puentes de agua nativa que estabiliza las bicapas lipídicas hidratadas.