Η παρούσα εργασία αφορά τη φυσικοχημική μελέτη των αναπτυσσόμενων
αλληλεπιδράσεων μεταξύ βιοδραστικών μορίων με τις λιπιδικές μεμβράνες. Πιο
συγκεκριμένα, αφορά τη διευρεύνηση των αλληλεπιδράσεων που προκαλεί η εισδοχή
των αλκαλοειδών της βίγκας (Vinca Alkaloids) βιμπλαστίνης (Vinblastine) και
βιγκριστίνης (Vincristine) στις λιπιδικές διπλοστιβάδες της διπαλμιτικής
φωσφατιδυλοχολίνης (DPPC), μέσω των φυσικοχημικών τεχνικών Διαφορικής
Θερμιδομετρίας Σαρώσεως και φασματοσκοπίας Raman. Επίσης, μελετήθηκε η δράση
των φαρμακευτικών αυτών μορίων, παρουσία χοληστερόλης.
Από τη μια, η Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης (DSC), χρησιμοποιήθηκε για την
ανάλυση των θερμικών αλλαγών που προκαλεί η εισδοχή των δύο φαρμακευτικών
μορίων στις λιπιδικές διπλοστιβάδες. Τα αποτελέσματά της ανέδειξαν ομοιότητες
αλλά και διακριτές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν με αυτές,
γεγονός που οφείλεται στο διαφορετικό αποτύπωμά τους στις λιπιδικές
διπλοστιβάδες, παρόλο που πρόκειται για δυο παρεμφερή μόρια της ίδιας
οικογένειας ενώσεων.
Από την άλλη, η φασματοσκοπία Raman, χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση των
δομικών αλλαγών που επιφέρει η ενσωμάτωση των αλκαλοειδών της βίγκας στις
λιπιδικές διπλοστιβάδες. Τα αποτελέσματά της, ανέδειξαν ομοιότητες αλλά και
διαφορές στον τρόπο αλληλεπίδρασής τους με αυτές, γεγονός που επηρεάζει το
φαρμακευτικό προφίλ και τη δράση των δύο μελετούμενων μορίων.
Η συστηματική μελέτη και ανάλυση των παραπάνω αποτελεσμάτων, οδήγησε α) στη
διαπίστωση της αλληλοεισχώρησης (interdigitation) των αλειφατικών αλυσίδων των
λιπιδικών διπλοστιβάδων, ενός σημαντικού φαινομένου που παίζει ρόλο στη
βιολογική δραστικότητα των μορίων, β) στην επεξήγηση των αλληλεπιδράσεων που
αναπτύσσονται μεταξύ των βιοδραστικών μορίων και των λιπιδικών διπλοστιβάδων
μέσω της δημιουργίας διαφορετικών τμημάτων (domains) των λιπιδικών
διπλοστιβάδων και γ) στη διαφορετική δράση τους παρουσία χοληστερόλης.
(EL)
In the past, lipid bilayers were only thought as static entities and served
mainly as barriers for the toxic substances. Today, it is well recognized that
they are dynamic structures that play an important role in determining drug
action. A new scientific field named lipidomics cavers this aspect. Based on
this concept, we sought to examine the role of lipid bilayers for the
amphiphilic molecules vinblastine and vincristine which are proposed to act on
the membrane lipid bilayer. It has also been proposed that each membrane
perturbing drug has its own fingerprint and this may determine its
pharmacological effects. For this reason, we found it very interesting to study
the membrane interactions of vinblastine and vincristine and made an effort to
correlate their fingerprint and pharmacological action.
To achieve this aim we investigated the interactions caused by the insertion
of Vinca alkaloids vinblastine and vincristine in lipid bilayers of
dipalmitoylphospatidylocholine (DPPC), by using the physicochemical techniques
of Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Raman Spectroscopy. In addition,
we studied the effect of this two pharmaceutical molecules with the presence of
cholesterol.
The thorough analysis of the obtained results point out that: a) the insertion
of Vinca alkaloids in lipid bilayers causes partial interdigitation of
aliphatic chains, a phenomenon which influences the biological activity of
these molecules; b) the incorporation of this pair of molecules results in the
creation of various and distinct domains attributed to their different
developed interactions; c) after their localization in membrane bilayers they
exhibit similarities and differences in terms of synergistic effect with the
bioactive molecule of cholesterol.
(EN)
