Oddziaływania oksysteroli z mitochondrialna kardiolipiną

The overexpression of oxysterols in tissues is associated with various diseases, for example: diabetes, osteoporosis, Alzheimer's disease and prostate cancer. Determining the effect of cholesterol derivatives on the individual components of the biological membrane is extremely important in order to better understand their cytotoxic effects. The aim of this study was to investigate the interactions of selected oxysterols (7β-OH and 25-OH) with mitochondrial cardiolipin (CL), which allowed to complete the previously performed studies, including mixtures with other phospholipids, such as: DPPC, DPPE, POPC and sphingomyelin (SM). Two systems (CL: 7β-OH and CL: 25-OH) were prepared to investigate the effect of the position of an additional polar group in the sterol molecule on the nature and strength of the interaction. The Langmuir monolayer technique was used to characterize the studied systems and it was shown that weak interactions between cardiolipin and oxysterols exist, mainly of a repulsive nature (∆G^Exc values close to zero, mostly positive). Moreover, the miscibility of cardiolipin and oxidized cholesterol derivatives was confirmed with Brewster angle microscopy (BAM). Based on the conducted research, it was found that CL - similar to DPPE - does not play a significant role in the cytotoxicity of oxysterols.

Nadekspresja oksysteroli związana jest z różnymi stanami patofizjologicznymi, m.in.: cukrzycą, osteoporozą, chorobą Alzheimera, a także nowotworem prostaty. Określenie wpływu pochodnych cholesterolu na poszczególne składniki błony biologicznej jest niezwykle ważne, aby dokładniej zrozumieć ich cytotoksyczne działanie. Celem poniższej pracy było zbadanie oddziaływań wybranych oksysteroli (7β-OH i 25-OH) z mitochondrialną kardiolipiną (CL), co pozwoliło uzupełnić wykonane wcześniej badania, obejmujące mieszaniny z innymi fosfolipidami, takimi jak: DPPC, DPPE, POPC i sfingomielina (SM). Sporządzono dwa układy pomiarowe (CL:7β-OH i CL:25-OH), aby zbadać wpływ umiejscowienia dodatkowej grupy polarnej w cząsteczce sterolu na rodzaj i moc oddziaływań. Do charakterystyki badanych układów wykorzystano technikę monowarstw Langmuira i wykazano, że pomiędzy kardiolipiną i oksysterolami istnieją słabe oddziaływania o charakterze głównie odpychającym (wartości ∆G^Exc bliskie zeru; przeważnie dodatnie). Ponadto, przy użyciu mikroskopii kąta Brewstera (BAM), wykazano wzajemną mieszalność kardiolipiny i utlenionych pochodnych cholesterolu. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że CL - podobnie jak DPPE - nie odgrywa znaczącej roli w cytotoksycznym działaniu oksysteroli.