Study of the influence of 2-hydroxyoleic acid on the molecular organization of multicomponent lipid monolayers and bilayers

Lipidowa terapia membranowa stanowi innowacyjną metodę leczenia, która w ostatnich latach staje się coraz bardziej popularna. Polega ona na wykorzystaniu substancji aktywnych, które łącząc się z lipidami obecnymi w błonie komórkowej, zmieniają jej strukturę, bądź skład lipidowy. Prowadzi to do zmian w szklakach sygnalizacyjnych, co może skutkować m.in śmiercią komórki. Przykładem tego typu związku jest 2OHOA, którego działanie antynowotworowe w leczeniu glejaka zostało już potwierdzone w badaniach klinicznych. Dokładny mechanizm działania tego leku nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Istotne wydaje się prowadzenie badań, które umożliwiłyby wyjaśnienie wpływu tej substancji na błony komórkowe. Badania działania związków bioaktywnych na biomembrany często prowadzi się w układach modelowych umożliwiających ograniczenie liczby nieznanych parametrów, które występują w liniach komórkowych.W niniejszej pracy zbadano wpływ 2OHOA na membrany lipidowe, których skład odzwierciedlał wzajemną proporcję lipidów w błonach komórkowych czerniaka (B16), fibroblastów, białaczki (HL-60) i leukocytów. Jako układy modelowe wykorzystano monowarstwy Langmuria i liposomy. Przeprowadzone badania wykazały, że 2OHOA zmienia organizację molekularną monowarstw wywołując wzrost ich płynności i zmniejszając ich stopień uporządkowania, co w odniesieniu do biomembran, może powodować destabilizację membrany, zmianę aktywności białek błonowych, a nawet indukować śmierć komórki.

Membrane-lipid therapy is an innovative method of treatment that has become more and more popular in recent years. It involves usage of active substances which combine lipids present in the cell membrane, change its structure or lipid composition. This leads to changes in signaling pathways, which may result in cell death. An example of this type of compound is 2OHOA, whose anti-cancer effect in the treatment of glioma has already been confirmed in clinical trials. The exact mechanism of action of this drug has not yet been fully explained. Further research that could explain the effect of this substance on cell membranes is therefore very important. Studies on the influence of bioactive compounds on biomembrane are often carried out in model systems that allow for limiting the number of unknown parameters that occur in cell lines.This study investigated the effect of 2OHOA on lipid membranes, whose composition reflected the ratio of lipids in melanoma cell membranes (B16), fibroblasts, leukemia (HL-60) and leukocytes. Langmuir monolayers and liposomes were used as model membranes. The conducted research has shown that 2OHOA changes the molecular organization of monolayers, causing their fluidity to increase and therefore reducing the order of their arrangement, which in reference to biomembranes, can destabilize the membrane, change the activity of membrane proteins, and even induce cell death.