Influência da composição lipídica nas interações moleculares e propriedades biológicas de lipossomos contendo genisteína

Abstract

Neste trabalho, realizou-se a incorporação e quantificação de genisteína (Gen) em lipossomos de diferentes composições lipídicas, assim como a caracterização das propriedades físico-químicas e biológicas destes sistemas. Três constituições lipossomais foram avaliadas: dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC);DMPC associada a colesterol(CHOL)em diferentes concentrações; DMPC associada à palmitoil-oleoil-fosfatidilcolina(POPC). As propriedades físico-químicas foram caracterizadas segundo as interações moleculares da Genem regiões específicas das membranas lipossomais, através de Infravermelho com Transformada de Fourier com Refletância Total Atenuada Horizontal (HATR-FTIR),Ressonância Magnética Nuclear de Fósforo (RMN de 31P) e de Hidrogênio (RMNde1H),Potencial Zeta, Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC)e Espectroscopia de Ultravioleta-visível (UV-vis). Os potenciais in vitro antioxidantes e antitumorais dos sistemas foram monitorados por métodos colorimétricos DPPH e MTT, assim como por contagem celular. Na concentração inicial de 3,6 mg/mL, a Gen ordenou todas as regiões dos lipossomos compostos por DMPC e DMPC/CHOL.No sistema contendo POPC, a Gen ordenou o grupo fosfato e desordenou a colina lipídica e as regiões de interface e hidrofóbica dos lipídios. A incorporação de Gen em todos os sistemas lipossomais testados aumentou a sua atividade antioxidante via redução do radical livre DPPH quando comparado à sua forma livre em solução. A maior atividade antioxidante foi observada quando a Gen(3,6 mg/mL) foi incorporada em lipossomos de DMPC contendo 10% de CHOL (DMPC/CHOL 10%), sendo tal atividade 26,22% superior à atividade de Gen na forma livre.Nesta mesma constituição lipídica, o sistema lipossomal contendo Gen na concentração de 100 μM, reduziu o número de células de glioma viáveis em 93,75%. Através do ensaio de MTT, o sistema DMPC/CHOL 10% contendo 100 μM de Gen reduziu a viabilidade celular em 84,40%, valor similar ao observado em Gen contido em lipossomos de DMPC.Foi avaliada a sensibilidade dos sistemas lipossomais,à ação da Gen, de acordo com a influência da composição lipídica, a fim de contribuir no design de sistemas de liberação prolongada de Gen mais eficientes para o tratamento de tumores, tais como os gliomas.

In this work, the incorporation and quantification of genistein (Gen) into liposomes of different lipid compositions was carried out, and the physicochemical and biological properties of these systems were characterized.Three liposomal constitutions were evaluated: dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC); DMPC associated with cholesterol (CHOL) in different concentrations; and DMPC associated with palmitoyl oleoyl phosphatidylcholine (POPC).The physicochemical properties were characterized according to the molecular interactions of Gen in specific regions of the liposomal membranes, through Fourier Transform Infrared with Horizontal Attenuated Total Reflectance (HATR-FTIR), Phosphorus Nuclear Magnetic Resonance (31P NMR) and Hydrogen (1H NMR), Zeta Potential, Dynamic Light Scattering (DLS), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy.The in vitro antioxidant and antitumor potentials of the systems were monitored by colorimetric methods DPPH and MTT, as well as by cell counting.At the initial concentration of 3.6 mg / mL, Gen ordered all regions of the liposomes composed of DMPC and DMPC/CHOL.In the POPC-containing system, Gen ordered the lipidphosphate and disordered the choline, as well as interfacial carbonyl and hydrophobic methylene regions of the lipids.The incorporation of Gen in all the liposomal systems increased its antioxidant activity against DPPH when compared to its free form in solution.The highest antioxidant activity was observed when the Gen(3.6 mg/mL)was incorporated in DMPC liposomes containing 10% CHOL (DMPC/CHOL 10%), which was 26.22% higher than the free Gen.In this same lipid constitution, the liposomal system containing 100 μM Gen , reduced the number of viable glioma cells by 93.75%.Through the MTT assay, the same system reduced cell viability by 84.40%, similar to that observed in Gen contained in DMPC liposomes.The sensitivity of the liposomal systems to the action of Gen, according to the influence of the lipid composition, was discussed in order to contribute to the design of more efficient Gen delivery systems for the treatment of tumors, such as gliomas.