Impactos da Bioacumulação dos nanoplásticos: análise das interações com membranas lipídicas aplicando simulações de dinâmica molecular all-atom

Abstract

Os plásticos, amplamente utilizados no cotidiano e altamente resistentes à degradação biológica, representam um problema ambiental crescente. Uma parte das milhões de toneladas de plástico produzidas anualmente alcança os oceanos, causando riscos não somente aos organismos aquáticos, mas também à saúde humana devido à possibilidade de bioacumulação. O poliestireno, um polímero termoplástico amplamente utilizado em embalagens, pode se fragmentar, assim como outros materiais plásticos, quando exposto à radiação e a outros fatores ambientais, originando estruturas denominadas micro e nanoplásticos. A grande preocupação atual tem se voltado para os nanoplásticos, que são capazes de se acumular nos tecidos de seres vivos e causar toxicidade. Nesse contexto, as simulações de dinâmica molecular all-atom podem ser consideradas uma ferramenta importante para auxiliar na compreensão desse problema, a fim de investigar o comportamento dos nanoplásticos em contato com as membranas celulares. Com isso, busca-se uma melhor compreensão do comportamento e das propriedades desses polímeros, assim como investigar as perturbações que esses materiais causam na composição lipídica das membranas. Os estudos de dinâmica molecular foram conduzidos utilizando o pacote GROMACS e os parâmetros do campo de forças CHARMM36. Os sistemas: (a) membrana de 1,2-dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) e (b) membrana de DPPC + poliestireno, foram submetidos a temperaturas diversas, a fim de investigar as características e os comportamentos desses sistemas. Os resultados obtidos demonstram que o aumento da temperatura e a presença de 30% (mol/mol) de poliestireno influenciam significativamente o comportamento e as propriedades da bicamada lipídica de DPPC. Além disso, pela visualização da trajetória da simulação é possível verificar que ocorre uma incorporação do poliestireno na bicamada. À vista disso, os resultados obtidos corroboram os resultados experimentais de que o comportamento fluido da membrana é afetado pela presença de nanoplásticos.