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Localização de anestesicos locais do tipo amino-amida em lipossomas uni e multilamelares

Autor(es):
Leonardo Fernandes Fraceto
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia
Data de defesa:
Membros da banca:
Maria Helena Andrade Santana; Fred Yukio Fujiwara
Orientador: Eneida de Paula
Resumo

Várias teorias sobre o mecanismo de ação de anestésicos locais (AL) são descritas na literatura. Podemos destacar as que tentam explicar os efeitos diretos dos AL sobre a proteína canal de sódio e as que levam em conta a interação dos mesmos com a fase lipídica membranar. Também é bastante conhecida a correlação direta entre a hidrofobicidade das moléculas dos AL e sua potência anestésica clínica. Desta forma é muito razoável pensar que, no mecanismo de ação dos AL, a interação destes compostos anfifilicos com a membrana seja de fundamental importância e também que os AL, em sua forma neutra (não carregada), teriam um papel especial visto que apresentam maior afinidade pela fase lipídica, em relação à forma protonada. Neste trabalho, visando um melhor entendimento da interação AL com a fase membranar, escolhemos estudar a forma neutra de quatro anestésicos da família das aminoamidas (lidocaína, etidocaína, mepivacaína e bupivacaína) em lipossomos unilamelares de fosfatidilcolina de ovo (EPC). A escolha se deu pelo fato destes AL serem bastantes utilizados na clínica e por existirem poucos estudos envolvendo a forma neutra destes em sistemas membranares. Embora pertencentesa uma série homóloga estes AL apresentam propriedades químicas (hidrofobicidade) e estéricas (cíclicos vs não-cíclicos) bem diferentes. Utilizamos várias técnicas espectroscópicas: Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), Fluorescência, Inftavermelho e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de hidrogênio e fósforo para obtermos informações específicas sobre a interação AL e membrana. Nos experimentos de RPE e fluorescência sondas membranares em diferentes profundidades da cadeia acila foram úteis para evidenciar que a membrana lipídica se desorganiza quando incorporamos os quatro anestésicos, mas com variações quantitativas que refletem a localização preferencial de cada AL no interior das bicamadas. As medidas de inITavermelho e RMN de fósforo mostraram que a partição dos AL na membrana causa maior acesso de moléculas de água à região do grupo fosfato e glicerol dos lipídios, compátivel com a desorganização da membrana causada pelos AL e com o espaçamento lateral criado pela inserção dos mesmos entre as moléculas lipídicas. Utilizando a técnica de RMN de hidrogênio, verificamos que os AL particionam no interior das bicamadas, como observado pelo alargamento dos sinais dos picos dos hidrogênios dos AL quando em membrana, indicando uma menor mobilidade destes, em relação ao meio aquoso. Medidas do tempo de relaxação longitudinal (TI) mostraram-se de grande importância na investigação da localização preferencial dos AL, onde alterações nos hidrogênios de regiões mais profundas da bicamada foram detectados somente para os AL mais hidrofóbicos (etidocaína e bupivacaína). Medidas do efeito nuclear Overhauser (ROESY), revelaram "cross-peaks" intermoleculares (AL:lipídio) compatíveis com uma localização preferencial desses AL. Considerando que os AL atravessam rapidamente a bicamada e que sua localização no interior desta é melhor representada por uma função de distribuição (em relação à normal da bicamada), apresentamos aqui evidências de regiões de maior probabilidade de distribuição, isto é, onde os AL se encontrariam na maior parte do tempo. Um modelo de localização é apresentado para cada anestésico. Desta forma, pudemos demostrar que os anestésicos particionam em vesículas unilamelares de EPC causando maior desorganização que em lipossomos multilamelares, estudados anteriormente. A perturbação da membrana não é proporcional à hidrofobicidade dos compostos, nem mesmo quando presentes na mesma razão molar, AL:lipídio, na membrana. Os AL apresentam uma região preferencial de inserção no interior da bicamada lipídica, de acordo com suas propriedades químicas, ou seja, os mais hidrofóbicos (etidocaína e bupivacaína) se inserem mais profundamente que os hidrofilicos (lidocaína e mepivacaína), cujos anéis aromáticos se encaixariam na região do glicerol. A inserção em regiões mais profundas da bicam_da aumentaria a potência anestésica por facilitar o acesso dessas moléculas a sítios hidrofóbicos, no canal de sódio voltagem-dependente (AU)

Processo FAPESP: 98/00084-8 - Localização de anestésicos locais do tipo amino-amidas em lipossomas uni e multilamelares
Beneficiário:Leonardo Fernandes Fraceto
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado