Relação entre o dano fotoinduzido em lipídeos e a permeabilização de membranas

• Processo: 13/11640-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Mauricio da Silva Baptista
• Beneficiário: Isabel de Oliveira Lima Bacellar
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/50680-5 - Fotossensibilização nas ciências da vida, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/22935-7 - Uso de sondas fluorescentes BODIPY-a-tocoferol em membranas modelo para estudo do papel de radicais na oxidação de lipídeos induzida por fotossensibilizadores, BE.EP.DD
• Assunto(s): Fotoquimioterapia Envelhecimento da pele Peroxidação de lipídeos Fármacos fotossensibilizantes Azul de metileno Oxigênio singleto Microscopia de contraste de fase Microscopia de fluorescência Cromatografia líquida de alta eficiência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotoenvelhecimento cutâneo | Fotossensibilização | membranas lipídicas | Oxigênio Singlete | Peroxidação Lipídica | Terapia Fotodinâmica | Fotossensibilização

Resumo

A geração de espécies reativas por fotossensibilização é o princípio da terapia fotodinâmica e também do fotoenvelhecimento cutâneo. Uma vez produzidas, essas espécies podem reagir com lipídeos de membrana, formando uma grande gama de produtos foto-oxidados. Esses lipídeos modificados alteram as propriedades da bicamada lipídica, mudando sua organização em domínios e podendo levar a aumento de sua permeabilidade em relação a algumas substâncias. Esse último efeito tem o potencial de causar desbalanço iônico e hídrico na célula, culminando com a morte celular. Até o momento, a literatura carece de um mecanismo detalhado de como as alterações químicas na membrana conduzem à sua permeabilização e como esse processo é afetado pela organização em domínios. Neste projeto, buscaremos responder essa questão estudando o efeito de fotossensibilizadores fenotiazínicos (azul de metileno e DO15) em modelos de membrana (vesículas unilamelares pequenas e gigantes). Para isso, aliaremos três tipos de técnicas: química analítica, especialmente cromatografia líquida de alta performance acoplada à espectrometria de massas para identificar e quantificar os produtos reacionais; microscopia de contraste de fase e de fluorescência, para identificar as condições que levam à perda de integridade e à formação de domínios de membranas; e dinâmica molecular, para testar as hipóteses formuladas e propor um mecanismo de permeabilização da membrana submetida ao dano fotoinduzido. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BACELLAR, ISABEL O. L.; TSUBONE, TAYANA M.; PAVANI, CHRISTIANE; BAPTISTA, MAURICIO S.. Photodynamic Efficiency: From Molecular Photochemistry to Cell Death. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 16, n. 9, p. 20523-20559, SEP 2015. (13/11640-0, 13/07937-8, 13/16532-1)

BACELLAR, ISABEL O. L.; BAPTISTA, MAURICIO S.. Mechanisms of Photosensitized Lipid Oxidation and Membrane Permeabilization. ACS OMEGA, v. 4, n. 26, p. 21636-21646, DEC 24 2019. (13/07937-8, 13/11640-0)

SAKAYA, AYA; BACELLAR, ISABEL O. L.; FONSECA, JOSE LUIS; DURANTINI, ANDRES M.; MCCAIN, JULIA; XU, LAIYI; VIGNONI, MARIANA; THOMAS, ANDRES H.; BAPTISTA, MAURICIO S.; COSA, GONZALO. Singlet Oxygen Flux, Associated Lipid Photooxidation, and Membrane Expansion Dynamics Visualized on Giant Unilamellar Vesicles. Langmuir, v. N/A, p. 11-pg., 2022-12-28. (13/11640-0, 13/07937-8, 15/22935-7)

BACELLAR, ISABEL O. L.; BAPTISTA, MAURICIO S.; JUNQUEIRA, HELENA C.; WAINWRIGHT, MARK; THALMANN, FABRICE; MARQUES, CARLOS M.; SCHRODER, ANDRE P.. Permeability of DOPC bilayers under photoinduced oxidation: Sensitivity to photosensitizer. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, v. 1860, n. 11, p. 2366-2373, NOV 2018. (13/07937-8, 13/11640-0)

BACELLAR, ISABEL O. L.; CORDEIRO, RODRIGO M.; MAHLING, PASCAL; BAPTISTA, MAURICIO S.; ROEDER, BEATE; HACKBARTH, STEFFEN. Oxygen distribution in the fluid/gel phases of lipid membranes. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, v. 1861, n. 4, p. 879-886, APR 1 2019. (13/11640-0, 13/07937-8, 12/50680-5)

BACELLAR, ISABEL O. L.; OLIYEIRA, MARIA CECILIA; DANTAS, LUCAS S.; COSTA, ELIERGE B.; JUNQUEIRA, HELENA C.; MARTINS, WALESKA K.; DURANTINI, ANDRES M.; COSA, GONZALO; DI MASCIO, PAOLO; WAINWRIGHT, MARK; et al. Photosensitized Membrane Permeabilization Requires Contact-Dependent Reactions between Photosensitizer and Lipids. Journal of the American Chemical Society, v. 140, n. 30, p. 9606-9615, AUG 1 2018. (13/11640-0, 15/22935-7, 13/07937-8, 12/50680-5)

JUNQUEIRA, HELENA; SCHRODER, ANDRE P.; THALMANN, FABRICE; KLYMCHENKO, ANDREY; MELY, YVES; BAPTISTA, MAURICIO S.; MARQUES, CARLOS M.. olecular organization in hydroperoxidized POPC bilayer. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, v. 1863, n. 10, OCT 2021. (13/07937-8, 13/11640-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BACELLAR, Isabel de Oliveira Lima. Elucidando as interações e reações levando à permeabilização fotoinduzida de membranas. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.