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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Estudo de membranas eritrocitárias resistentes a detergentes da série éter de polioxietileno (Brij)
Author: Casadei, Bruna Renata, 1986-
Advisor: Paula, Eneida de, 1963-
Abstract: Resumo: A visão atual sobre membranas biológicas abarca descrições cada vez mais complexas devido, principalmente, à descoberta de novos papéis atribuídos aos lipídios e sua heterogeneidade. Em particular a associação de esfingolipídios e colesterol, acrescida de proteínas específicas, constitui a base da formação de domínios membranares conhecidos como lipid rafts. Rafts são microdomínios funcionais de biomembranas e estão envolvidos em diversos processos biológicos como reconhecimento celular, endocitose, transdução de sinal, entre outros processos. Uma estratégia experimental para estudar esses domínios é a preparação de frações de membrana parcialmente resistentes ao tratamento com detergentes, a baixa temperatura (4°C). Neste trabalho demonstramos pela primeira vez o preparo e caracterização de frações resistentes a detergente (DRMs) extraídas de membranas de eritrócito humano, a partir do tratamento com os detergentes não iônicos polioxietileno 20-oleil éter (Brij 98) e polioxietileno 20-cetil éter (Brij 58), seguida de separação por ultracentrifugação em gradiente de sacarose. Essas DRMs foram obtidas a 4°C e 37°C, a partir de membranas intactas e com conteúdo reduzido de colesterol (após tratamento com metil-beta-ciclodextrina) e foram comparadas com DRMs de Triton X-100 (TX-100) em relação ao tamanho, conteúdo proteico e lipídico e grau de organização da bicamada. As frações de DRM de Brij mostraram-se enriquecidas em colesterol e fosfolipídios com ácidos graxos de cadeia saturada (em especial ácido lignocérico das esfingomielinas), características consistentes com lipid rafts. No entanto, DRMs de TX-100 apresentaram maior proporção de esfingomielinas/glicerofosfolipídios que as frações obtidas com Brij, além de menor proporção de fosfatidiletanolamina, um lipídio preferencial da monocamada interna da membrana de eritrócitos. Em relação à solubilização proteica, a membrana do eritrócito foi mais resistente ao tratamento com Brij 98 do que aos outros dois detergentes. Flotilina-2 e estomatina foram encontradas nas frações de DRMs de Brij 98 e Brij 58, porém a redução do conteúdo de colesterol da membrana eritrocitária resultou numa menor associação da flotilina-2 àquelas DRMs. Resultados de Ressonância Paramagnética Eletrônica, com uso de marcadores de spin do tipo doxil-estearato não acusaram variação significativa no grau de empacotamento dos lipídios nas bicamadas de DRMs de Brij 98 e Brij 58 em relação à membrana eritrocitária, diferentemente do observado em DRMs de TX-100 e do que seria esperado para domínios lipídicos na fase líquido-ordenada. Em conclusão, DRMs de eritrócitos humanos, com características compatíveis aos domínios funcionais de biomembranas (rafts), foram obtidas tanto a 4ºC quanto a 37ºC; essas frações resistentes aos Brij apresentaram tamanho, composição proteica e lipídica e grau de empacotamento da bicamada diferente das DRMs de TX-100, indicando um processo de extração diferencial dos componentes da membrana eritrocitária induzida por esses detergentes

Abstract: Depiction of biological membranes has been turning more and more complex lately due to the new roles assigned to their lipid components and their heterogeneity. The association between sphingolipids and cholesterol is the basis of lipid rafts formation. Rafts are functional microdomains of biological membranes which have been associated to different biological processes such as cellular recognition, endocytosis and signal transduction, among others. An useful experimental approach to study lipid rafts is the preparation of membrane fractions partially resistant to detergents under low temperature (4ºC). In this work we report the isolation of detergent resistant membranes (DRMs) from human erythrocytes treated with the non-ionic detergents polioxyethylene 20-oleoyl ether (Brij 98) and polioxyethylene 20-cetyl ether (Brij 58) followed by sucrose gradient ultracentrifugation. Such DRMs were obtained at 4°C and 37°C, from cholesterol-depleted (treated with methyl-beta-cyclodextrin) and intact erythrocyte membranes and they compared to DRMs obtained with Triton X-100 (TX-100) regarding the size, protein and lipid content and membrane fluidity. Brij DRMs were found to be enriched in cholesterol and phospholipids containing saturated fatty acids (especially those from sphingomyelin), features commonly associated to lipid rafts. Nevertheless, TX-100 DRMs presented higher sphingomyelin/phospholipid ratios and lower phosphatidylethanolamine content (a glycerophospholipid mainly present in the inner leaflet) than the Brij's. As for protein solubilization, erythrocyte membranes were more resistant to Brij 98 than to the other two detergents. Flotillin-2 and stomatin were found in both Brij 98 and Brij 8 DRMs. However, flotillin-2 was partially solubilized when DRMs were prepared from cholesterol-depleted erythrocyte membrane. Electron paramagnetic resonance experiments, with doxyl stearic acid spin labels incorporated in the DRMs showed no significant changes in the bilayer compactness of Brij 98 and 58 DRMs in comparison to intact membrane, a unexpected result for lipid domains existing in a liquid-ordered phase, and in contrast to results previously observed with TX-100 DRMs. Altogether, these results show the isolation of DRMs from human erythrocytes treated with Brij 98 and Brij 58 at low (4°C) and physiological temperature (37°C). These detergent-resistant membrane fractions, obtained with Brij 98 and 58 presented some lipid rafts features, although with differences in protein and lipid contents, size and membrane fluidity in comparison to TX-100 DRMs. Besides, these results suggest that TX-100, Brij 98 and Brij 58 induced a different solubilization process on the erythrocyte membrane
Subject: Biomembranas
Detergente
Eritrócitos
Microdomínios da membrana
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2011
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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