Investigando o mecanismo molecular de ação de polieletrólitos antimicrobianos em filmes de Langmuir biomiméticos usando espectroscopia SFG

Resumo

A crescente resistência dos Microrganismos (MOs) aos antibióticos é um assunto que preocupa a todos, de modo que pesquisas por novas estratégias e moléculas antimicrobianas são cruciais. Em particular, o estudo da interação de moléculas bactericidas cujo alvo molecular é a membrana plasmática bacteriana mostra-se bastante promissor e, entre elas, podemos destacar os polieletrólitos conjugados catiônicos (PCCs). As vantagens destas macromoléculas frente aos biocidas pequenos são várias: baixa toxicidade residual, tempo de vida de ação maior, aumento na seletividade e potência. Ademais, tais PCCs são anfifílicos (podem formar nanoestruturas automontadas em líquidos), podem ser funcionalizados e alguns têm boas propriedades ópticas para ação fotodinâmica. Ou seja, há um grande potencial tecnológico por trás de PCCs - desde recobrimento antimicrobiano de superfícies sólidas até a fabricação de tecidos antimicrobianos e a limpeza de instrumentos médicos ou científicas usando PCCs. O presente plano de pesquisa de mestrado tem como objetivo investigar o mecanismo molecular pelo qual um PCC interage com um modelo biomimético de membrana plasmática (Filme de Langmuir de lipídeos). Para tal, será usada a Espectroscopia SFG - a Espectroscopia Vibracional Não Linear de Interfaces por Geração de Soma de Frequências, que é uma técnica intrinsecamente sensível a interfaces, podendo obter o sinal dos polieletrólitos que interagem com o filme, sem contribuição das moléculas no volume da solução (bulk). A Espectroscopia SFG permite obter informações sobre a orientação e conformação molecular na interface. Por exemplo, se o polieletrólito adsorve sem uma orientação preferencial (conformação enovelada), nenhum sinal SFG deve ser detectado. No caso de lipídeos, a técnica pode facilmente detectar se suas cadeias hidrofóbicas estão estendidas ou contêm defeitos gauche ("dobras" nas cadeias), além de determinar, através de seu espectro vibracional, se houve oxidação do lipídeo. Assim sendo, ela é perfeita para analisar as interações entre a monocamada de lipídios na água (que simula metade de uma membrana bacteriana) e os PCCs, com potencial de obter informações em nível molecular. O entendimento dessas interações pode elucidar o mecanismo detalhado de ação dos PCCs antibacterianos, permitindo assim que novas moléculas sejam projetadas para otimizar sua atividade bactericida. (AU)