Pontos quânticos conjugados à glicose - Uma nanoferramenta fluorescente para estudo da biologia do câncer

Abstract

Otto Warburg observou que as células de câncer apresentam alterações relacionadas à captação e metabolismo da glicose. Nesse contexto, tem havido um esforço para o desenvolvimento de tecnologias que permitam melhor compreender os mecanismos envolvidos na captação diferencial desse carboidrato por diferentes linhagens de células de câncer. Concomitante, os pontos quânticos (PQs), nanocristais fluorescentes de semicondutores, vêm ganhando relevância nas Ciências da Vida, uma vez que possuem propriedades ópticas e físico-químicas singulares, como excepcional resistência à fotodegradação e superfície ativa para conjugação com biomoléculas de interesse biológico. Assim, acreditamos que o desenvolvimento de nanoferramentas fluorescentes baseadas em PQs e glicose pode contribuir com análises, em nível celular, sobre a captação desse carboidrato. Dessa maneira, o objetivo geral desse estudo foi obter gliconanopartículas fluorescentes formadas por PQs conjugados a um derivado tiolado da glicose (GT) para estudo da captação desse carboidrato por células de câncer. A conjugação foi avaliada: (i) utilizando leveduras de Candida albicans revestidas com a lectina concanavalina A, explorando-se a interação lectina-carboidrato; (ii) determinando os diâmetros hidrodinâmicos por espectroscopia de correlação de fluorescência e (iii) por análises de potencial zeta (ζ). O padrão de captação das gliconanopartículas pelas células de câncer de adenocarcinoma mamário (MDA-MB-231) foi observado a partir da microscopia de fluorescência e citometria de fluxo. Os PQs de CdTe foram sintetizados e apresentaram emissão em 650 nm, diâmetro médio de ca. 3,9 nm e uma concentração de aproximadamente 8,8 μM. Após a conjugação por interação dativa, os PQs mantiveram-se com intensa fluorescência. Os ensaios com C. albicans indicaram que houve interação entre os PQs e a GT, uma vez que o conjugado marcou cerca de 99% das leveduras, havendo uma redução para ca. 29% após o ensaio de inibição com metil˗α-D-manopiranosídeo. Foram encontradas diferenças no diâmetro hidrodinâmico de cerca de 10 nm entre os PQs sozinhos e o conjugado. Os PQs sozinhos apresentaram ζ negativo, atribuído aos grupos carboxílicos em sua superfície. Já o conjugado de PQs-GT apresentou uma carga menos negativa (diferença de ca. –15 mV), o que pode ser explicado pela presença da GT na superfície dos PQs. Foi observada uma marcação citoplasmática com apenas 15 min de incubação, que se estendeu para o nucléolo após 30 min de interação. Mais estudos, no entanto, são necessários para investigar essa marcação. A citometria de fluxo revelou que praticamente 100% das células estavam marcadas pelo nanossistema PQs-GT após 15 min de incubação. Conclui-se que foram obtidas nanoferramentas fluorescentes formadas por PQs conjugados a um derivado tiolado de glicose aptas para o estudo da captação por células de câncer, como as de mama.