DEFESA DE TESE DE DOUTORADO #457 – MARIA LUIZA BARBOSA PERTENCE – 06/03/2026

As membranas celulares, em conjunto com o citoesqueleto, exercem funções centrais na regulação das respostas celulares, mediando a transmissão de forças mecânicas e estímulos físicos provenientes do microambiente por meio de modulações em suas propriedades viscoelásticas. A caracterização quantitativa dessas propriedades fornece informações relevantes para a  compreensão de processos fisiológicos e patológicos, bem como para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Entre os recursos mais promissores nesse contexto destacam-se os nanobastões de ouro (gold nanorods, GNRs), devido às suas propriedades físico-químicas, como biocompatibilidade e aplicações terapêuticas. Além disso, quando submetidos à irradiação, podem apresentar efeito letal contra parasitas do gênero Leishmania, em função da conversão fototérmica plasmônica. Embora a literatura tenha se concentrado majoritariamente nos efeitos de GNRs sob irradiação, os efeitos associados à sua interação intrínseca com células hospedeiras, capazes de induzir alterações mecânicas e estruturais mesmo na ausência de irradiação, ainda permanecem pouco compreendidos. Neste trabalho, investigamos de forma sistemática como GNRs não irradiados afetam as propriedades viscoelásticas de macrófagos THP1 (∅),  contribuindo para a compreensão de suas interações celulares. Para isso, ∅ foram expostos a GNRs com dimensões médias de 43 ± 8 nm de comprimento e 20 ± 4 nm de diâmetro, em condições saudáveis ou infectados por Leishmania amazonensis, agente causador da leishmaniose cutânea (LC). Empregamos a microscopia de desfocalização (MD), uma técnica de microscopia de fase quantitativa capaz de detectar flutuações térmicas da interface membrana–citoesqueleto em escala nanométrica. O princípio da MD baseia-se no registro de imagens em planos ligeiramente desfocalizados, nos quais variações de fase introduzidas pela membrana resultam em contrastes ópticos relacionados às flutuações da superfície celular. A partir da análise dessas imagens, e mediante ajuste a modelos teóricos de elasticidade de membranas, é possível extrair parâmetros físicos fundamentais, como o módulo de curvatura () e a viscosidade (), associado à dinâmica das flutuações. Os resultados mostraram que a infecção promove aumento tanto de quanto de η, sugerindo maior rigidez e viscosidade da interface membrana–citoesqueleto. O tratamento in vitro pós-infecção com GNRs, aplicado na dose IC50 (concentração inibitória média) especificamente determinada para a redução de 50% da carga parasitária neste sistema experimental, reduziu significativamente a infecção e, ao mesmo tempo, aumentou seletivamente sem alterar , indicando um efeito modulador sobre a membrana citoesqueleto. Em macrófagos THP1 não infectados, a exposição aos GNRs levou à diminuição de ambos os parâmetros, fenômeno associado ao aumento da fluidez da membrana e ao rearranjo citosquelético. Esses achados oferecem uma caracterização inédita dos efeitos biomecânicos dos GNRs sobre ∅, destacando a relevância da análise viscoelástica para a compreensão das interações célula–nanopartícula e evidenciando a importância de considerar não apenas o impacto fototérmico, mas também as interações intrínsecas com células hospedeiras. Este trabalho contribui, portanto, em dois níveis: do ponto de vista metodológico, ao consolidar a MD como técnica quantitativa e ferramenta robusta e sensível para a caracterização biomecânica de células em estudos viscoelásticos; e do ponto de vista aplicado,ao fornecer subsídios relevantes para o planejamento de estratégias terapêuticas inovadoras, especialmente no contexto do tratamento da leishmaniose.