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Tipo de documento: Tese
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Simulação, por dinâmica molecular, das interações água-etanol-NaCl com fosfolipídeos de membrana
Autor: Nascimento, Guilherme Nobre Lima do
Primer orientador: Machado, Antonio Eduardo da Hora
Primer coorientador: Franca, Eduardo de Faria
Segundo coorientador: Aversi-ferreira, Tales Alexandre
Primer miembro de la banca: Abrahão Júnior, Odonírio
Segundo miembro de la banca: Guimarães, Freddy Fernandes
Tercer miembro de la banca: Ueno, Leonardo Tsuyoshi
Cuarto miembro de la banca: Patrocínio, Antonio Otavio de Toledo
Resumen: Eritrócitos, hemácias ou células vermelhas do sangue, são células únicas dentre as células de mamíferos. São isentas de organelas e núcleo, contendo em seu interior hemoglobina, circundada por uma membrana celular. Responsáveis pelo transporte de oxigênio dos pulmões aos tecidos, e dióxido de carbono dos tecidos aos pulmões, o que torna sua integridade importante para o bom funcionamento de todo o organismo. Uma das substâncias que podem gerar efeito sobre a membrana de eritrócitos é o etanol, encontrado em uma grande variedade de produtos. Neste trabalho, estudou-se o efeito das interações entre etanol, água e cloreto de sódio e fosfolipídeos de membrana, usando ensaios experimentais combinados a abordagem de dinâmica molecular. O sangue de dois ratos jovens foi utilizado nos ensaios de fragilidade osmótica de eritrócitos com concentrações crescentes de etanol, de 0 a 50% (v/v). Paralelamente, um estudo teórico envolvendo simulações por dinâmica molecular foi realizado, usando o pacote computacional GROMACS, onde se empregou dipalmitoilfosfatidilcolina DPPC como modelo de membrana. Nas simulações, empregou-se o campo de força GROMOS 53a6, considerando um tempo de 60 ns para cada sistema com concentrações diferentes de etanol. Os resultados experimentais mostram que com o aumento da concentração de etanol há aumento da lise celular dos eritrócitos. No entanto, a partir de valores próximos a 35% (v/v), a lise é diminuída. Os dados teóricos ilustraram a afinidade do etanol pelos lipídeos de membrana, gerando alterações na orientação das cargas ao longo das bicamadas, formação de poros, alteração na permeabilidade pela mesma e deformações na maior concentração. Constata-se, com este estudo, que o efeito deletério do etanol sobre a membrana de eritrócitos não é dose-dependente e que o mesmo atua diretamente, por interações, com a estrutura da bicamada lipídica.
Abstract: Erythrocytes or red blood cells are single cells among mammalian cells. They contain no organelles and nucleus, containing hemoglobin inside, surrounded by a membrane. They are responsible for transporting oxygen from the lungs to tissues and carbon dioxide from tissues to the lungs, which makes its integrity important for the proper functioning of the whole organism. One of the substances that may cause effects on erythrocyte membrane is ethanol, found in a wide variety of products. In this work, the interactions between ethanol, water and sodium chloride with membrane phospholipids was evaluated using experimental assays combined to molecular dynamics approach. The blood of two young rats was used to evaluate the effect of increasing concentrations of ethanol, 0-50% (v/v) on the osmotic fragility of the cells. In addition, a theoretical study involving molecular dynamics simulation was performed using the software package GROMACS, in which dipalmitoylphosphatidylcholine - DPPC was used as membrane model. GROMOS 53a6 force field was used in the computer simulations, considering a time of 60 ns for each system. The experimental results show that increasing ethanol concentration raises the lyse of the erythrocytes. However, for values higher or equal to 35% (v/v), the lysis is reduced. The theoretical data illustrated the affinity of ethanol by the membrane lipids, generating changes in the charge orientation along the bilayer, forming pores, changing the permeability and deforming the bilayer in high concentration of ethanol. It is noted, in this study, that the deleterious effect of ethanol on the erythrocyte membrane is non-dose dependent and that it acts, by interaction, with the structure of the lipid bilayer.
Palabras clave: Etanol
Lipídeos de membrana
Álcool
Simulação de dinâmica molecular
Ethanol
Lipid membrane
Alcohol
Molecular dynamics simulation
Membranas de lipídios
Área (s) del CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: BR
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Sigla de la institución: UFU
Departamento: Ciências Exatas e da Terra
Programa: Programa de Pós-graduação Multi-Institucional em Quimica (UFG - UFMS - UFU)
Cita: NASCIMENTO, Guilherme Nobre Lima do. Simulação, por dinâmica molecular, das interações água-etanol-NaCl com fosfolipídeos de membrana. 2013. 78 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2013.42
Identificador del documento: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2013.42
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17514
Fecha de defensa: 12-abr-2013
Aparece en las colecciones:TESE - Química (Multi-Institucional UFG - UFMS - UFU)

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