Propriedades estruturais e biofísicas de lipoproteínas nativa e modificada

Resumo

O projeto congrega profissionais das áreas de Física, Medicina, Odontologia e Nutrição, em torno de problemas que demandam um enfoque multidisciplinar na área dos fluidos complexos e elastômeros. Visamos gerar conhecimentos de fronteira relacionados às interações moleculares e entre nanopartículas que originam o comportamento complexo de coloides magnéticos, cristais líquidos, elastômeros e estruturas supramoleculares de interesse bioquímico e biológico. Estes avanços científicos podem, também, permitir o desenvolvimento de protocolos alimentares e metodologias para o diagnóstico da Aterosclerose e relações com a Periodontite e o Diabetes. A equipe é composta por pesquisadores com experiência de trabalho multidisciplinar e publicações conjuntas. Há também um conjunto de colaboradores tanto do Brasil quanto do exterior. Serão utilizadas técnicas experimentais como as de óptica linear e não-linear, difração e espalhamento de raios X e calorimetria de titulação. Estudaremos sistemas multicomponentes auto-agregados em equilíbrio termodinâmico: cristais líquidos, coloides magnéticos, micelas, complexos surfactantes-proteínas e lipoproteínas humanas, e elastoméricos. Em alguns estudos, focaremos em sistemas modelo, em condições controladas, que visam obter informações sobre as relações estrutura/função biológica e a dinâmica interfacial. Num dos principais objetos deste projeto, investigaremos as lipoproteínas humanas em diferentes condições in vivo, visando compreender processos oxidativos e implicações na Aterosclerose. A influência de patologias como o Diabetes e a Periodontite sobre a morfologia e resposta imune serão investigadas antes e após intervenções específicas. Investigaremos o papel do ômega-3 nos desfechos clínicos com repercussão na saúde de indivíduos adultos. Investigaremos a influência da doença periodontal sobre marcadores cardiovasculares em pacientes portadores de Diabetes Mellitus. Investigaremos os benefícios do consumo de biomassa de banana verde em portadores de Diabetes Mellitus relacionados às características das lipoproteínas. Indivíduos serão acompanhados por nutricionistas avaliando a evolução do perfil lipídico dos pacientes e técnicas experimentais da física serão empregadas para determinar a assinatura óptica das lipoproteínas e sua estrutura antes, durante e após a intervenção. Será feita a caracterização estrutural e termodinâmica de sistemas anfifílicos e complexos proteína+moléculas anfifílicas. Nestes estudos combinaremos a técnica de calorimetria de titulação isotérmica, fluorescência, dicroísmo circular e espalhamento de raios X a baixos ângulos. A abordagem que utilizamos é inédita na literatura e serve de base para a descrição quantitativa deste tipo de sistema. Investigaremos as interações entre lipídeos e moléculas pequenas. Esse estudo é essencial para a descrição da afinidade de ligação, absorção desta molécula pela membrana bem como efeitos que podem ser decorrentes deste processo. O estudo de proteínas em solução, por meio de técnicas como o espalhamento de raios X em baixos ângulos, é aquele que mais se aproxima de uma situação in vivo. O projeto propõe também a investigação da influência do processo de nucleacão/cristalização nas propriedades físicas, química e biológica de nanopartículas inorgânicas com diferentes formas e tamanhos. Neste projeto objetivamos sintetizar e caracterizar novos materiais celulósicos que se caracterizem por refletir seletivamente a luz, com estrutura fotônica sintonizável tanto por aplicação de campo elétrico externo quanto por variação da temperatura. O material celulósico será utilizado como hospedeiro para cristais líquidos termotrópicos, que permearão a estrutura do material. Serão, também, sintetizados novos elastômeros de PU/PBDO com e sem a incorporação de nanopartículas magnéticas. As propriedades mecânicas e as características estruturais serão investigadas com diferentes técnicas experimentais, em particular o SAXS. (AU)