Langmuir-Blodgett films as a model of the skin barrier lipids – corneocyte interface

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bernardino, Bárbara Inês Lobo Belchiorinho
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/58051
Resumo: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Langmuir-Blodgett films as a model of the skin barrier lipids – corneocyte interfaceStratum corneumLipid barrierCeramideMonolayerLangmuir - blodgettMestrado integrado - 2022Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A pele protege o organismo contra influências externas do meio ambiente e previne a perda excessiva de água. Esta eficaz função de barreira é proporcionada pela camada mais periférica da epiderme, o estrato córneo (SC). O mesmo é constituído por, aproximadamente, 10 a 25 camadas de células mortas achatadas, os corneócitos, rodeados por uma matriz lipídica, fundamental para o correto funcionamento da barreira lipídica da pele (SLB). Estes lípidos, altamente especializados, são maioritariamente ceramidas, ácidos gordos livres e colesterol, presentes, sensivelmente, na razão molar 1:1:1. A composição e estrutura dos lípidos da pele encontra-se fortemente relacionada com a homeostasia epidérmica uma vez que, alterações na mesma, perturbam o normal funcionamento da barreira lipídica, podendo estar na origem de algumas condições patológicas como a dermatite atópica (AD). O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento dos modelos lipídicos da pele na interface ar-água, mimetizando as condições patofisiológicas. Foi estudado o impacto da ceramida (Cer) e da phytoceramida (PhytoCer) nas propriedades de barreira e estrutura da membrana do modelo lipídico do SC composto por misturas ternárias ou quaternárias com ácidos gordos livres (FFA (16-24)) e colesterol (Chol). Para investigar o seu comportamento, foram preparadas monocamadas lipídicas através da técnica Langmuir-Blodgett (LB) e medidas as respetivas isotérmicas Pressão Superficial (SP)-Área Molecular Média (MMA). As monocamadas lipídicas foram transferidas para um substrato e utilizou-se a Microscopia de Força Atómica (AFM) para analisar a estrutura das monocomadas em função da sua composição. À mesma SP, foram observadas MMA mais elevadas nos modelos contendo Cer, em comparação com misturas análogas contendo PhytoCer. Estes resultados mostram que, no modelo baseado em PhytoCer, a compressão foi conseguida a SP mais baixas, sugerindo que as moléculas lipídicas estão mais compactadas do que as das misturas de Cer. Finalmente, AFM mostrou que os lípidos presentes nos modelos de pele foram separados em diferentes domínios no substrato. Investigando as diferenças de altura e formas, identificámos dois tipos diferentes de domínios no modelo contendo Cer e quatro no modelo baseado em PhytoCer.The skin protects the body against external influences from the environment and prevents excessive water loss. This effective barrier function is provided by the epidermal outermost layer, the stratum corneum (SC). It consists of approximately 10 to 25 layers of flattened dead cells, the corneocytes, surrounded by a lipid matrix, which is necessary for the proper function of the skin lipid barrier (SLB). These highly specialised lipids are mainly ceramides, free fatty acids and cholesterol, present at a 1:1:1 molar ratio. The composition and structure of skin lipids are closely related to epidermal homeostasis because changes in it disturb the correct performance of the lipid barrier, and may be the origin of some pathological conditions such as atopic dermatitis (AD). The goal of this study was to evaluate the behaviour of the skin lipid models at the air-water interface, mimicking pathophysiological conditions. We studied the impact of ceramide (Cer) and phytoceramide (PhytoCer) on the barrier properties and membrane structure of the SC lipid model composed of ternary or quaternary mixtures with free fatty acids (FFA (16-24)) and cholesterol (Chol). To investigate their behaviour, lipid monolayers were prepared using the Langmuir-Blodgett (LB) technique and the respective Surface Pressure (SP) - Mean Molecular Area (MMA) isotherms were measured. Lipid monolayers were transferred to a substrate and Atomic Force Microscopy (AFM) was used to analyse the structure of the monolayers as a function of their composition. At the same SP, higher MMA were observed for Cer-containing models, compared to analogous mixtures containing PhytoCer. These results show that in the PhytoCer-based model compression was achieved at lower SP, suggesting that the lipid molecules are more compacted than those in the Cer mixtures. Finally, AFM showed that the lipids present in the skin models were separated into different domains on the substrate. Inspecting the height differences and shapes, we determined two different domain types in Cer-based models and four different domain types in PhytoCer-based models.Faculty of Pharmacy of Charles University (Farmaceutiká Fakulta – Univerzita Karlova).Pullmannová, PetraSilva, Liana CasquinhaRepositório da Universidade de LisboaBernardino, Bárbara Inês Lobo Belchiorinho2023-06-07T13:51:50Z2022-11-232022-10-282022-11-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/58051TID:203152913enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:06:26Zoai:repositorio.ul.pt:10451/58051Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:08:11.739783Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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