THERMODYNAMIC STABILITY OF ISG-LIKE MODEL LIPID MEMBRANES: INSPECTING THE CONTRIBUTIONS OF LIPID-LIPID INTERACTION AND ACTION OF FREE FATTY ACIDS IN THE FRAME OF TYPE 2 DIABETES MELLITUS DISEASE
Creators: name: SAITTA, FRANCESCA
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2019

description: Allo scopo di comprendere il ruolo giocato da alcuni dei principali fattori che contribuiscono alla stabilit� termodinamica delle membrane cellulari, � stato effettuato uno studio progressivo di vescicole con diversa morfologia e composizione lipidica a pH fisiologico mediante calorimetria a scansione differenziale ad alta sensibilit� (High-Sensitivity DSC), raggiungendo la preparazione di vescicole lipidiche artificiali che rappresentano abbondantemente il doppio strato fosfolipidico dei granuli secretori di insulina (ISGs), vescicole presenti nelle cellule ? di Langerhans del pancreas e addette alla conservazione e cosecrezione di insulina e amilina in seguito al consumo di alimenti. Tutte le vescicole sono state preparate allo scopo di rappresentare solamente la componente lipidica delle membrane delle ISGs, ovvero il bilayer fosfolipidico, ma per motivi di semplicit� saranno tutte indicate come ?membrane modello? in questa tesi. Gli effetti della curvatura di membrana sono stati considerati analizzando i profili micro-DSC di vescicole unilamellari piccole, grandi e giganti preparate come sistemi puri e misti di DMPC, DPPC e DSPC. Lo studio incrociato di sistemi binari composti da DMPC, DPPC, DSPC e DPPC, DPPS, DPPE ha consentito la discriminazione dei ruoli giocati dalle diverse teste e code fosfolipidiche riguardo al comportamento termotropico delle membrane cellulari, mentre l?aggiunta di DOPC, un fosfolipide insaturo, ad una membrane ternaria completamente satura e caratterizzata da solo una specifica testa fosfolipidica (colina) ha rivelato la forte influenza che le code insature hanno sull?organizzazione dei lipidi in membrana. Quindi, � stato possibile delineare una gerarchia di contributi alla stabilit� complessiva delle membrane: curvatura di membrana &lt; testa fosfolipidica &lt; coda fosfolipidica &lt; insaturazione fosfolipidica. La successiva inclusione di sfingomieline e lisofosfatidilcoline alla membrana ternaria DPPC:DPPE:DPPS, la cui composizione rifletteva gi� le proporzioni delle ISGs, insieme ad una distribuzione pi� completa di acidi grassi presenti nel bilayer fosfolipidico delle ISGs ha permesso di giungere alla preparazione di una membrana modello complessa costituita da quattordici componenti che riflette l?80% dei fosfolipidi presenti nel sistema reale. Infine, � stata considerata anche l?inclusione del colesterolo portando all?ottenimento della membrana simil-ISG finale. L?effetto di acidi grassi liberi (FFAs), i cui livelli sono spesso elevati in soggetti diabetici e/o obesi, sulla stabilit� termodinamica di membrane selezionate � stato inoltre investigato. I risultati hanno evidenziato forti effetti stabilizzanti sulle membrane e pronunciate segregazioni di fase nel caso di acidi saturi (acidi palmitico e stearico), moderati effetti stabilizzanti per un acido insaturo trans (acido elaidico), mentre effetti opposti sono stati riscontrati per un acido insaturo cis (acido oleico). Infine, sono state effettuate misure calorimetriche e spettroscopiche allo scopo di investigare l?interazione tra membrane modello e un peptide in grado di formare pori (nisina). A tale scopo, � stata progettata una membrana modello semplificata rappresentante la termodinamica della membrana simil-ISG combinando specifiche percentuali di DMPC, DPPS e DOPC. L?interazione nisina-membrana � stata studiata sulla membrana semplificata mediante micro-DSC, anisotropia di fluorescenza e DLS a pH fisiologico, evidenziando inoltre il ruolo di sei diversi FFAs sull?interazione peptide-membrana, ossia due FFAs saturi (acidi palmitico e stearico), due monoinsaturi (acido oleico come acido insaturo cis e acido elaidico come acido insaturo trans) e due acidi grassi polinsaturi (l?acido linoleico come ?-6 e l?acido docosaesaenoico o DHA come ?-3).