Tesi Maria Renna

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Tesi Maria Renna

  1. 1. Relatore: Candidato:Ch.ma Prof. Renna MariaConcilio Simona matr.: 174/000321Analisi della composizione dimembrane cellulariUNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI SALERNOFacoltà di FarmaciaAnno Accademico 2011/2012
  2. 2. Obiettivi:Analizzare le proprietà fisico-chimiche dei lipidi;Analizzare le composizioni lipidiche di alcune membrane;Descrivere le tecniche sperimentali maggiormente utilizzateper l’analisi dei lipidi;Descrivere il concetto di terapia lipidica.
  3. 3. CLASSIFICAZIONE DEI LIPIDII lipidi sono composti solubili in solventi organici epossono essere classificati in otto categorie:SteroidiPrenoliSaccarolipidiPolichetidiAcidi grassiGlicerolipidiGlicerofosfolipidiSfingolipidi(Fahy, E., et al., A comprehensive classification system for lipids. Journal of lipid research, 2005. 46: p. 839-861).
  4. 4. GLICEROFOSFOLIPIDI• Il glicerolo è esterificato con due acidi grassi e un gruppofosfato;• Il gruppo fosfato a sua volta può essere esterificato conun altro alcool.
  5. 5. POLIMORFISMO LIPIDICO
  6. 6. TRANSIZIONE DI FASELUNGHEZZA DELLECATENE ACILICHEINSATURAZIONE DEGLI ACIDI GRASSICOLESTEROLO
  7. 7. MODELLO A MOSAICO FLUIDODI SINGER E NICOLSON
  8. 8. LIPID RAFTS
  9. 9. ASIMMETRIA DELLA MEMBRANA• La distribuzione dei fosfolipidi nei due strati dellamembrana è asimmetrica: alcuni tipi di fosfolipidi sonopresenti soltanto in uno dei due strati o sono piùabbondanti in uno strato e meno nell’altro.• Il colesterolo si ritiene sia distribuito in modo quasiuguale nei due monostrati.(After Rothman and Lenard, 1977. Science 194:1744)
  10. 10. Composizione lipidica del tessuto cerebraleMEMBRANA COMPOSIZIONE LIPIDICACortecciafrontaleMateriabiancaSM*42:2PE*34:1 40:6PC*34:1 36:1MateriagrigiaPC30:0 32:0 38:6Ippocampo MateriabiancaSM42:2PE34:1 40:4PC PG*36:0 36:1Materia grigia PC30:0 32:0*SM= SFINGOMIELINA *PE= FOSFATIDILETANOLAMMINA *PC= FOSFATIDILCOLINA *PG= FOSFATIDILGLICEROLOLa composizione lipidica della mielina è molto simile a quella della materiabianca.(Veloso, A., et al., Distribution of lipids in human brain. Springer-Verlag, 2011)
  11. 11. Composizione lipidica della membrananucleare del fegato di rattoIl foglietto esterno ha una composizione lipidica simile a quella dell’ER.Il foglietto interno è costituito da:• PC = 60%• PE= 18,3%• PS= 13,8%• SM= 2,5%• Cardiolipina e lisofosfatidilcolina= 1,4%Contenuto di fosfatidilcolina:Membrana nucleare > ER > Apparato di Golgi > Membrana plasmaticaContenuto di sfingolipidi e lisofosfatidilcolina:Membrana plasmatica > Apparato di Golgi > ER > Membrana nucleareContenuto di fosfatidiletanolammina e fosfatidilserina:E’ simile in tutte e quattro le membrane.(Khandwala, A.S. and C.B. Kasper, The fatty acid composition of individual phospholipids from rat liver nuclearmembrane and nuclei. The journal of biological chemistry 1971. 246: p. 6242-6246).(Kleinig, H., Nuclear membranes from mammalian liver The journal of cell biology 1970. 46: p. 396-402).
  12. 12. Composizione lipidica di alcune membrane (in %)Membrane PC PE PS PI SM CL GL CHOLEritrociti 20 18 7 3 18 _ 3 20Fegato di ratto 18 12 7 3 12 _ 8 19ER 48 19 4 8 5 _ Tracce 6Golgi 25 9 3 5 7 _ 0 8Lisosomi 23 13 6 23 ≈ 5 14Membrananucleare44 17 4 6 3 1 Tracce 10Mitocondri 38 29 0 3 0 14 Tracce 3Neuroni 48 21 5 7 4 _ 3 11Mielina 11 17 9 1 8 _ 20 28(Sackmann, E. and R. Lipowsky, Biological membranes architecture and function. Elsevier Science B V ed. Vol. 1. 1995).
  13. 13. Composizione lipidica degliarcheobatteri• I legami estere che negli eucarioti uniscono gli acidi grassi alglicerolo sono sostituiti da legami etere.• Le catene laterali (R) degli eucarioti sono costituite da acidi grassi,mentre negli Archea gli acidi grassi sono sostituiti da derivatidell’isoprene.Isoprene, elemento fondamentaledelle catene laterali (R) dei lipididegli archea.Legame eterenegli archea.Legame esterenegli eucarioti
  14. 14. • a) Dieteri del glicerolo• b) Tetraeteri del glicerolo• In entrambi i casi gli idrocarburi fitanil (C20) e difitanil (C40) sonolegati al glicerolo attraverso legami etere.
  15. 15. Tecniche sperimentali di estrazionelipidica• Estrazione con solvente (Folch et al. 1957,Bligh & Dyer 1959)• Cromatografia (TLC, GC, HPLC);• Spettrometria (MALDI, ESI-MS).(Watson, A.D., Lipidomics: a global approach to lipid analysis in biological systems. Journal of lipid research, 2006. 47: p. 2101-2111).
  16. 16. Lipidi di membrana come bersagliterapeuticiI derivati dell’idrossilammina:• fluidificano e stabilizzano le membrane;• sono co-induttori delle Hsp;• Interagiscono specificamente con i lipidi con carica negativa;• Bimoclomol impedisce le transizioni di fase da bilayer a non bilayer.
  17. 17. CONCLUSIONILa composizione lipidica della membrana risulta esserealterata in vari disturbi patologici, quali ipertensione,aterosclerosi, diabete ecc.Il nuovo approccio della terapia lipidica può regolare lacomposizione lipidica delle membrane, invertendo lostato patologico.Lo sviluppo di molecole con attività farmacologicasuggerisce che questo approccio possa essere utilizzatoin futuro per il trattamento di varie patologie.
  18. 18. Grazie per l’attenzione!
  19. 19. 1: acido grasso saturo: acido palmitico 16:0Struttura dei lipidi rappresentativi per ogni categoria2: glicerolipidi:1-esadecanoil-2-(9z)-ottadecenoil)-sn-glicerolo3: sfingolipidi: sfingomielina5: steoidi: colesterolo.4: prenoli: farnesolo.7: polichetidi: Aflatossina B16: saccarolipidi: UDP-3-O-(3R-idrossi-tetradecanoil)--α-D-N-acetilglucosammina.

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