Desenvolvimento de bioconjugados baseados em pontos quânticos e Cramoll – Aplicações para o estudo do perfil de carboidratos em sistemas biológicos

Abstract

As conhecidas propriedades dos pontos quânticos (PQs) os tornam valiosas ferramentas em diversos estudos, especialmente se combinados com biomoléculas, tais como lectinas. Entre as várias aplicações dos conjugados de PQs-lectina, estão seu uso para traçar a rota dessas proteínas e avaliar o perfil de carboidratos em diferentes tipos celulares, que podem providenciar valiosas informações a respeito do padrão de glicosilação do câncer, bem como de micro-organismos patogênicos. Nesse trabalho, foi apresentada uma revisão a respeito das principais estratégias para conjugar PQs à lectina ou a carboidratos, bem como as principais aplicações dessas gliconanopartículas. Esse artigo foi publicado na revista BBA General Subjects. Posteriormente, foi avaliada e padronizada a melhor estratégia para conjugar a lectina Cramoll 1,4 (Cramoll) a PQs de CdTe através da marcação fluorescente em células de Candida albicans como prova de conceito. Análises de microscopia de fluorescência revelaram que PQ-Cramoll pH 7.0, conjugados tanto por adsorção como por ligação covalente, foram mais eficientes para marcar as células fúngicas. Além disso, os conjugados apresentaram uma alta fluorescência e a atividade biológica para aglutinar eritrócitos foi idêntica antes e após o processo de bioconjugação, como observado pelo ensaio hemaglutinante (512⁻¹). A citometria de fluxo mostrou que cerca de 17% das células foram marcadas depois da incubação com os conjugados covalentes, enquanto que 92% das células foram marcadas com o conjugado por adsorção (ambos no pH 7.0), sendo essa última estratégia escolhida então como a melhor via de conjugação. Esses resultados foram publicados no Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. O conjugado PQ- Cramoll foi utilizado para investigar a expressão de carboidratos na superfície de células HeLa e Leishmania braziliensis. O intenso padrão de marcação em células HeLa indicou que estas células exibem uma superfície rica em resíduos de glicose/manose. A especificidade da marcação foi comprovada através do ensaio de inibição com carboidrato específico e saturação com a lectina livre. Em células de Leishmania, a Cramoll foi capaz de inibir o crescimento de formas promastigota do parasita [Concentração que inibe 50% dos parasitas (IC50) = 112,0 _g/mL] com baixa toxicidade para células de mamífero [Concentração citotóxica para 50% dos macrófagos (CC50) = 173,5 _g/mL]. O índice de seletividade da lectina revelou maior toxicidade para o parasita [Índice de seletividade (IS) = 1.54] do que para macrófagos. Além disso, a lectina conjugada ao PQ foi capaz de marcar a membrana de células de L. braziliensis, enquanto que os PQs sozinhos preferencialmente marcaram a região anterior do promastigota. Dessa forma, o conjugado PQ-Cramoll mostra-se como umaferramenta versátil não só para auxiliar à glicobiologia como para fornecer respostas a respeito da rota de ação da lectina, tanto em células do câncer como em parasitas.