Empacotamento e viscoelasticidade de bicamadas lipídicas poliinsaturadas ômega-3 e ômega-6, conforme visto por (2) H NMR e difração de raios-X

Fosfolipídios poliinsaturados das classes ômega-3 e ômega-6 desempenham papéis importantes nas funções celulares, mas seus mecanismos de ação biológica ainda são uma questão de debate. Usando espectroscopia de NMR de deutério ((2) H) e difração de raios-X de pequeno ângulo, mostramos como as propriedades da membrana são modificadas por docosahexaenóica (DHA; 22: 6) e cadeias acil araquidônicas (AA; 20: 4) do ômega- 3 e as famílias ômega-6, respectivamente. As diferenças estruturais e dinâmicas devido à poliinsaturação são evidentes nas fases ordenadas e desordenadas das bicamadas de cadeia mista (16: 0) (22: 6) PC e (16: 0) (20: 4) PC. Devido à menor temperatura de fusão da cadeia, a bicamada ômega-6 AA é mais desordenada no estado fluido (L (alfa)) do que a bicamada ômega-3 DHA; é mais fino com uma área maior por lipídio. A histerese térmica observada para a bicamada de DHA pode representar as influências de conformadores de ângulo de ferro no estado de gel e conformadores curvados para trás, semelhantes a grampo de cabelo no estado de fluido, consistente com estudos de dinâmica molecular. Interpretação dos perfis de ordem (2) H NMR de (16: 0-d (31)) (22: 6) PC e (16: 0-d (31)) (20: 4) PC juntamente com elétron de raios-X os perfis de densidade revelam uma distribuição desigual de massa; isto é, a cadeia saturada sn-1 é deslocada em direção ao centro da membrana, enquanto a cadeia poliinsaturada sn-2 é deslocada em direção à interface aquosa de bicamada. Além disso, as taxas de relaxamento (2) H NMR são aumentadas pela presença de cadeias AA ômega-6 em comparação com as cadeias DHA ômega-3. Quando avaliados na mesma amplitude de movimento, os parâmetros de relaxamento fornecem uma escala calibrada naturalmente para comparação de bicamadas de fluido lipídico. Dentro desta estrutura, bicamadas poliinsaturadas são relativamente suaves a flexões e flutuações de área na mesoescala que se aproximam de dimensões moleculares. Diferenças significativas são evidentes nas propriedades viscoelásticas das bicamadas ômega-3 e ômega-6, uma característica biologicamente relevante que distingue as duas classes de fosfolipídios.