Avaliação de compostos glicídicos acoplados a benzotiadiazolas para aplicação como marcadores celulares fluorescentes

Abstract

O conhecimento a respeito de complexas redes de comunicação e interação celular alcançou muitos avanços graças a estudos de fluorescência aplicados à biologia das células. Embora muito progresso tecnológico empregado no imageamento celular tenha sido alcançado, os fluorocromos continuam desempenhando papel central para análises de condições fisiológicas e patológicas. O desenvolvimento de agentes fluorescentes é um processo laborioso que visa a criação de moléculas providas simultaneamente de diversas características favoráveis, tais como, amplos desvios de Stokes, altos coeficientes de extinção molar, permeabilidade a membranas celulares, ausência de citotoxicidade e alta especificidade. Moléculas derivadas do núcleo fluorescente benzotiadiazol (BTD), por apresentarem muitos desses aspectos, encontram várias aplicações no âmbito do imageamento celular. Neste contexto, o presente trabalho inicia uma série de aplicações em modelos biológicos de duas estruturas inéditas derivadas de BTD. O fluoróforo 2,1,3- benzotiadiazol triazol galactose, ou G2, e a molécula 2,1,3- benzotiadiazol triazol xilose, ou X2. Algumas linhagens tratadas com os compostos apresentaram considerável redução de viabilidade celular. Esse fato revelou ação citotóxica dos fluorocromos para determinados tipos de células, o que dificulta aplicações dessas moléculas em células vivas. Contudo os resultados de aplicações em diferentes modelos biológicos fixados foram excelentes para a sonda G2. Esta apresentou alta especificidade, sinal fluorescente intenso e ausência de marcação de fundo. Sabe-se que a recomendação de sondas fluorescentes apenas para material fixado é um aspecto comum a muitos marcadores de referência no mercado. Já o fluoróforo X2 não teve sua especificidade definida pois apresentou possíveis marcações em organelas como complexo de golgi, lisossomos, vesículas do sitema endossomal entre outras. Contudo, a partir de estudos de comarcação com Lysotracker (específico para organelas ácidas), de experimentos em C. elegans e de ensaios utilizando um sistema “baculovírus – células de inseto” foi observada certa preferência do composto por organelas ácidas ou organelas com alta quantidade de membranas, levando-nos também à hipótese de que o X2 possui afinidade por um tipo / um grupo de fosfolipídios. O composto G2 apresenta especificidade para corpúsculos lipídicos. Esta constatação ficou bem determinada através de estudos de comparação ou de colocalização em diferentes modelos, como células de insetos e C. elegans, com os corantes de referência para essas organelas: Oil Red O e BODIPY®. Também demonstramos que esta sonda é eficaz para avaliar dinâmica de lipídios, para isso utilizamos o sistema “baculovírus – células de inseto” em conjunto com o composto G2. Os resultados levaram a hipótese de que o G2 pode marcar um grupo mais seleto entre os lipídios, em comparação ao marcador BODIPY®. Por fim, este trabalho fundamenta a proteção intelectual e posterior divulgação da sonda G2 e ainda traz novos esclarecimentos para melhorias da molécula X2.