Nanopartículas magnéticas de origem biológica funcionalizadas com anfotericina B: base molecular e estabilidade da nanoformulação para tratamento de leishmaniose

Carneiro, Eric Daumas

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			http://hdl.handle.net/11422/28314

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Nanopartículas magnéticas de origem biológica funcionalizadas com anfotericina B: base molecular e estabilidade da nanoformulação para tratamento de leishmaniose
Author(s)/Inventor(s):	Carneiro, Eric Daumas
Advisor:	Abreu, Fernanda de Ávila
Co-advisor:	Taveira, Igor Nunes
Abstract:	Nanopartículas magnéticas de origem biológica (NMOBs) são estruturas produzidas por bactérias magnetotáticas (BMs) que apresentam núcleo de ferrimagnético de magnetita envolto por uma membrana biogênica, conferindo-lhes alta biocompatibilidade e potencial para aplicações em Medicina de Precisão e Biotecnologia, incluindo sistemas de liberação controlada de fármacos. O presente estudo teve como objetivo avaliar, em nível molecular, a nanoformulação NMOBs@α-PLL@AmB — composta por magnetossomos funcionalizados com α-poli-L-lisina (α-PLL) e anfotericina B (AmB) — considerando as frações lipídica (POPE) e proteica (MamB) das NMOBs. A partir dos dados experimentais de Correa et al. (2021) e Verdan et al. (2025), foram conduzidas análises integradas de modelagem, docking e dinâmica molecular para elucidar: (i) o mecanismo de interação e estabilidade conformacional da AmB na interface lipídica (POPE@α-PLL@AmB); e (ii) o comportamento estrutural da interface proteica (POPE@MamB@α-PLL@AmB), ambos sob incidência de campo magnético alternado (AMF; 20 mT sob 225 kHz). Assim, as simulações indicaram que o carregamento da AmB ocorre em ambas as frações, porém a liberação induzida pelo AMF se concentra na fração lipídica, sugerindo uma dependência termodinâmica do ambiente de membrana relativo à superfície das NMOBs. No sistema POPE@α-PLL@AmB, sob AMF, foi observada a conversão rápida da interface α-PLL– AmB para um estado mediado por interações com solvente, com dissociação completa em 30,8 ns: a distância dCOM–COM aumentou de 5,823 ± 0,968 Å para 89,27 ± 57,08 Å, os contatos (≤5 Å) colapsaram de 695,2 ± 84,6 para 49,45 ± 138,4 e as ligações de hidrogênio reduziram de 3,198 ± 1,289 para 0,224 ± 0,707 (todas **p<0,0001). Concomitantemente, a energia livre de ligação do sistema POPE@α-PLL@AmB tornou-se aproximadamente nula (−7,344 ± 0,278 → 0,199 ± 0,383 kcal·mol−1; **p<0,0001), corroborando a liberação do fármaco a partir da fração lipídica POPE@α-PLL. Na fração proteica, a expressão diferencial de proteínas (EDP) e o docking apontaram MamB como alvo aniônico preferencial para α-PLL (HADDOCK −136,3 ± 6,3; Eelec −637 kcal·mol−1), estabelecendo ancoragem eletrostática estável que posiciona AmB no loop β2–β3 e, mesmo sob AMF, promove apenas remodelagem de contatos (enfraquecimento em K270/H278 e reforço em D243/S280/Y74) com maior empacotamento (i.e., aumento do número de contatos <5 Å; redução de dCOM–COM 24,46 para 21,53 Å) e leve queda de afinidade (ΔGbind −4,61 → −4,37 kcal·mol−1), sem perda de proximidade ao sítio. Assim, as métricas estruturais, energia livre de ligação e parâmetros biofísicos corroboraram a afinidade intermediária do sistema, compatível com um modelo de ancoragem não covalente e passível de liberação e deslocamento do ligante. Em conjunto, os resultados sustentam que o carregamento ocorre em ambas as interfaces, enquanto a liberação da AmB, induzida sob AMF, é predominantemente referente à fração lipídica, fornecendo as primeiras evidências da base mecanística para o comportamento observado experimentalmente nas NMOBs funcionais reportadas por Correa et al. (2021) e Verdan et al. (2025).
Keywords:	Anfotericina B Leishmaniose Nanopartículas magnéticas Amphotericin B Leishmaniasis
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Production unit:	Instituto de Microbiologia Paulo de Góes
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	3-Dec-2025
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Citation:	Carneiro, E. D. (2025). Nanopartículas magnéticas de origem biológica funcionalizadas com anfotericina B: base molecular e estabilidade da nanoformulação para tratamento de leishmaniose [Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Rio de Janeiro]. Repositório Institucional Pantheon.
Appears in Collections:	Ciências Biológicas - Microbiologia e Imunologia

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