Uma investigação comparativa da permeabilidade de pequenas moléculas e peptídeos antimicrobianos em membranas fosfolipídicas e lipopolissacarídicas

• Processo: 25/03260-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Thereza Amélia Soares da Silva
• Beneficiário: Mariana Yoshinaga
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/07231-7 - Plasticidade e modulação funcional de proteínas intrinsecamente desordenadas, AP.TEM
• Assunto(s): Biofísica Membranas bacterianas Sistemas moleculares complexos Simulação por computador Peptídeos catiônicos antimicrobianos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofisica Computacional | Física da Matéria Condensada | Membranas bacterianas | Simulações Computacionais Matéria Macia | Sistemas moleculares complexos | Biofísica Computacional, Biofísica Molecular

Resumo

A resistência antimicrobiana (RAM) representa uma grande ameaça à saúde global, com 1,27 milhões de mortes registradas em 2019 e projeções de 10 milhões até 2050. Em bactérias Gram-negativas, a membrana externa (ME), composta por lipopolissacarídeos (LPS), funciona como uma barreira que limita a absorção de antibióticos. Um desafio crucial no desenvolvimento de antibióticos eficazes é a falta de compreensão de como os componentes da membrana celular regulam a permeabilidade. Os estudos experimentais existentes são limitados pela simplificação excessiva dos modelos de membranas, com modelos baseados unicamente em fosfolipídios frequentemente usados para mimetizar a ME de LPS, falhando em capturar toda a sua complexidade. Nesse projeto, propomos comparar a permeabilidade de pequenas moléculas e peptídeos antimicrobianos em modelos de membranas compostas apenas por fosfolipídios e em modelos de membranas de LPS, considerando a complexidade dos sistemas com alta carga, utilizando métodos computacionais de cálculo de energia livre. Este estudo fornecerá insights sobre como os componentes da membrana afetam a penetração de antibióticos e aprimorará nossa compreensão das interações droga-membrana em bactérias Gram-negativas. Como a alteração da permeabilidade de membrana é um mecanismo conhecido de resistência bacteriana, entender essas interações é crucial para o desenvolvimento de antibióticos mais eficazes. (AU)