Un estudio experimental de propiedades físicas de saponinas y su interacción con un modelo de membrana de Bacterias Gram-negativas empleando películas Langmuir-Blodgett y Microscopía de Fuerza Atómica

Abstract

Las saponinas son biotensoactivos no iónicos que presentan propiedades antifúngicas, antivirales y antibacterianas. Sin embargo, no se conoce en buena medida los mecanismos por los que las saponinas presentan estas propiedades. En el presente trabajo se emplearon las técnicas de Langmuir y microscopía de fuerza atómica (AFM) para investigar las interacciones de saponinas con un modelo de membranas de Bacterias Gram-negativa. Las películas de lípidos contenían extractos de fosfatidiletanolamina y fosfatidilglicerol de la bacteria Escheri-chia coli. Los resultados sugieren que las saponinas repelen a los fosfolípidos, lo que aumenta la fluidez de la membrana. También mostraron evidencia de adsorción de las saponinas por el modelo de membrana. Estos resultados se cotejaron con imágenes AFM. Se propone un mecanismo de la forma en que la saponina altera la membrana fosfolípica. La técnica Langmuir y la microscopía de fuerza atómica resultaron ser herramientas útiles para investigar la interacción de compuestos biológicamente relevantes con modelos de membrana celular. Los resultados de las mediciones de presión superficial, combinado con los obtenidos de AFM, nos dieron evidencia sobre la susceptibilidad de las membranas a la inserción de saponinas y sus posibles modos de acción. Los resultados de este estudio pueden contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos de actividad antifúngica, antiviral y antibacteriana de las saponinas

Saponins are non-ionic biosurfactants that exhibit antifungal, antiviral and antibacterial properties. However, the mechanisms by which saponins exhibits these properties are not well understood. In the present work, Langmuir and atomic forcé microscopy (AFM) tech-niques were employed to investígate the interactions of saponins with a model of Gram-negative bacterial membranes. The lipid films contained extracts of phosphatidylethanola-mine and phosphatidylglycerol from Escherichia coli bacteria. The results suggest that saponins repel phospholipids, thereby increasing membrane fluidity. They also showed evidence of adsorption of the saponin by the membrane model. These results were cross-checked with AFM images. A mechanism for how saponin alters the phospholipid membrane is proposed. Langmuir technique and atomic forcé microscopy proved to be useful tools to investígate the interaction of biologically relevant compounds with cell membrane models. The results of the surface pressure measurements, combined with those obtained from AFM, provided evidence for the susceptibility of membranes to the insertion of saponins and their possible modes of action. The results of this study may contribute to a better understanding of the mechanisms of antifungal, antiviral and antibacterial activity of saponins