Origem da estabilização de eritrócitos por sorbitol

Morun Bernardino Neto

RESUMO - CAPITULO I Na tentativa de garantir a estabilidade dos complexos organizacionais biológicos, a natureza emprega vários mecanismos, como o controle do pH, da temperatura e da concentração de solutos no meio interno. O controle da concentração de solutos contribui para o que podemos chamar de osmoestabilização. Esse trabalho procura aplicar teorias conhecidas para a estabilização de proteínas agora sobre as membranas biológicas. Os solutos osmoestabilzadores, também chamados de osmólitos, aumentam a energia livre do estado nativo (N), mas aumentam muito mais a energia livre do estado desenovelado (D) de uma proteína, de tal forma que os osmólitos estabilizam o estado N de uma proteína pelo aumento da barreira de energia livre entre eles, o que torna menos provável o desenovelamento e a perda de função da proteína. A razão dessa diferença estaria na interação preferencial da água com a proteína. A proteína prefere ligar-se à água do que ao osmólito, que é então excluído da esfera de hidratação mais próxima à superfície da proteína, segundo um efeito que foi denominado de solvofóbico ou de osmofóbico. A maior superfície de contato do estado D exige um maior investimento de energia livre para sua hidratação, além de uma maior organização das moléculas de água em torno de sua superfície externa, de tal forma que a entropia conformacional do solvente é menor em torno do estado D do que do estado N. Isso significa que o osmólito estabiliza o estado nativo em relação ao estado desnaturado de uma proteína. As membranas biológicas têm um aspecto importante de sua estrutura em comum com as proteínas solúveis em água. Elas também escondem seus grupos hidrofóbicos em um interior anidro, constituído por uma bicamada de fosfolipídios, em que as cabeças polares desses lipídios fazem contato com o meio externo e interno da estrutura biológica circundada pela membrana. Os eritrócitos constituem um modelo muito válido para estudo do comportamento de suas membranas. A utilização de osmólitos aumenta a estabilidade de soluções de eritrócitos e permite inclusive sua criopreservação. Na presença de osmólitos os eritrócitos sofrem alterações morfológicas reversíveis com a diminuição de volume. Assim, os eritrócitos existem numa situação de equilíbrio entre dois estados, um estado expandido (R) e um estado condensado (T), onde T é o estado de maior estabilidade. Neste trabalho nós explicamos tentativamente essa maior estabilidade do estado T dos eritrócitos com base na teoria da hidratação preferencial de Timasheff. RESUMO - CAPÍTULO II O eritrócito constitui um modelo muito adequado para estudo da estabilidade de membranas, uma vez que a ruptura de sua membrana promove liberação de hemoglobina, cuja absorção de luz na região do visível permite a monitoração da desnaturação da membrana. Neste trabalho nós estudamos o efeito da presença de sorbitol sobre a dependência térmica da estabilidade de eritrócitos humanos contra a ação desnaturante do etanol em NaCl 0,9%. A desnaturação da membrana foi monitorada pela medida da absorvância em 540 nm (A540 nm). A dependência de A540 nm com a concentração de etanol em solução de NaCl a 0,9%, na ausência e na presença de sorbitol a 1 mol.L-1, foi estudada a 27, 32, 37 e 42 C. Após desnaturação completa dos eritrócitos, os valores de A540 nm foram convertidos em percentagem de hemólise. Todas as dependências da % de hemólise com a concentração de etanol seguiram linhas de transição sigmoidal, que foram ajustadas à equação de Boltzman, para determinação da concentração de etanol capaz de promover 50% de hemólise (D50). A incorporação de sorbitol a 1 mol.L-1 promoveu declínios estatisticamente significantes (P<0,01) nos valores de D50, em todas as temperaturas consideradas. O aumento da temperatura promoveu declínios também estatisticamente significantes (P<0,01) nos valores de D50 tanto na ausência quanto na presença de sorbitol. Os valores de D50 apresentaram uma dependência linear com a temperatura. A inclinação da reta de dependência térmica de D50 na presença de sorbitol foi significativamente menor (P<0,01) do que na ausência do osmólito. Isso significa que o sorbitol a 1 mol.L-1 aumenta o efeito caotrópico do etanol, ao mesmo tempo em que apresenta uma ação estabilizadora que é tanto maior quanto maior é a temperatura. Assumindo linearidade além do intervalo de temperatura de 27 a 42 C, as duas linhas de regressão devem sofrer uma intersecção em torno de 68,8 C, ponto em que a ação estabilizadora do sorbitol neutralizaria seu sinergismo com a ação caotrópica do etanol. Esses efeitos foram explicados de acordo com um modelo de equilíbrio em dois estados para o eritrócito, um estado expandido de menor estabilidade e um estado contraído de maior estabilidade. Independentemente da explicação adotada, nossos resultados permitem concluir que, a 1 mol.L-1 e na presença de NaCl a 0,9%, o sorbitol acentua a ação caotrópica do etanol e da temperatura, entre 27 e 42 C, sobre a membrana do eritrócito, embora ele não tenha ação caotrópica entre 0 e 1,5 mol.L-1, ao mesmo tempo em que também promove estabilização da membrana, numa intensidade que aumenta com o aumento da temperatura.

Origem da estabilização de eritrócitos por sorbitol

AUTOR(ES)

DATA DE PUBLICAÇÃO

RESUMO

ASSUNTO(S)

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados