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ANALES monómeros a la monocapa externa de la bicapa es probable-
RANF mente lo suficientemente rápida como para alcanzar un reparto
de detergente en cuasi-equilibrio entre la monocapa externa y la
www.analesranf.com solución acuosa. La “monocapa externa con detergente” resultante
puede que sea inestable debido a dos factores, a saber: (a) el
2.9. EL MECANISMO DE LA TRANSICIÓN DE BICAPA A desequilibrio de masa entre las monocapas externas e internas,
MICELA INDUCIDA POR DETERGENTES y (b) la presencia de un anfífilo curvofílico (es decir, detergente)
de una curvatura espontánea altamente positiva en una mono-
En relación con los mecanismos de solubilización, es im- capa casi plana hecha de fosfolípidos, cuyo radio de curvatura es-
portante tener en cuenta que la solubilización depende de manera pontáneo es cero o ligeramente negativo.
crítica del movimiento transmembrana del detergente, a veces de-
nominado flip-flop [42] Específicamente, se ha demostrado que Por lo tanto, si una molécula de detergente no puede
cuando el volteado del detergente a la monocapa interna es rápido voltearse hacia la monocapa interna, es probable que se formen
(por ejemplo, detergentes del Grupo A en la Tabla 1), la solubili- estructuras micelares en la monocapa externa y se desprendan de
zación es rápida, mientras que cuando el volteado del detergente las vesículas cerradas como micelas mixtas [43]. En otras palabras,
es lento (por ejemplo, el Grupo B), la solubilización es lenta. una concentración de detergente suficientemente alta promueve
el desprendimiento (shedding ) de tales micelas mixtas de la su-
Dos investigaciones detalladas propusieron diferentes me- perficie de las bicapas en un amplio rango de concentraciones
canismos específicos de solubilización rápida y lenta [42, 43]. Ambos [85]. Un modelo similar, propuesto por Mrowczynska et al. [103],
estudios coincidieron en que la solubilización rápida se produce a implica que cuando se insertan en las bicapas, las moléculas de
través de la saturación de las bicapas de fosfolípidos. En uno de los detergente curvofílicas afectan a la curvatura o flexión (bending
estudios [42], el mecanismo de la solubilización rápida de las bica- ) de la bicapa, lo que da lugar a la perturbación de la membrana.
pas se denominó mecanismo transbicapa, y se describió como un Específicamente, cuando el detergente penetra en una bicapa, la
proceso de todo o nada que da como resultado la solubilización membrana se invaginará o se evaginará, produciendo endo o exo-
completa (o la no-solubilización) de un liposoma. En el otro meca- vesiculación, respectivamente. La forma alterada de la bicapa se
nismo publicado, el mismo proceso se describió como una rápida acompaña de una segregación lateral dependiente de la curvatura
solubilización de fosfolípidos que ocurre a través de intermedios ve- de los componentes de la membrana. Basados en estos argumen-
siculares abiertos [43]. Ambos mecanismos se proponen para siste- tos, los autores plantearon la hipótesis de que la solubilización
mas en los que la velocidad de flip-flop es rápida, y ambos son se produce a través de la segregación, dependiente de la curvatura
experimentalmente muy similares, si no idénticos. de la membrana, de los componentes de la misma [44]. Este me-
canismo puede considerarse consistente con la formación de do-
Por el contrario, los mecanismos propuestos para la solu- minios de membrana que no pueden ser solubilizados por Triton
bilización lenta diferían considerablemente. Ambos estudios coin- X-100 (membranas resistentes a detergentes).
cidían en que el proceso era lento porque el flip-flop era lento, y
ambos acordaron que la solubilización lenta da como resultado la En relación con la solubilización lenta, esta hipótesis im-
micelización de solo una parte de los fosfolípidos en un liposoma plica que la acumulación de detergente en la monocapa externa
dado. No obstante, según uno de los mecanismos [42], la solubili- da como resultado el siguiente curso de eventos:
zación se produce mediante la unión de las micelas de detergente
a las bicapas y la posterior "extracción de los componentes de la (a) el detergente monomérico se intercala en las áreas de
membrana directamente por las micelas de detergente" [43], mien- membrana casi planas, lo que da como resultado la expansión de
tras que según el otro mecanismo este proceso ocurre a través de la monocapa externa; y
las "micelas mixtas que se despegan de las vesículas cerradas'' [85].
(b) cuando el detergente no voltea hacia la monocapa interna,
2.9.a. Evaluación de los mecanismos pro- se acumula en la monocapa externa, esforzándose por curvar la
puestos de solubilización lenta membrana hacia afuera, creando pequeñas invaginaciones de
membrana (o micelas mixtas).
En nuestra opinión, las pruebas experimentales de la
unión de las micelas a una bicapa no son convincentes. Los ha- Nótese que, si el detergente puede voltearse a la mo-
llazgos de agregados pre-micelares muy por debajo de la cmc (en nocapa interna y la monocapa interna resulta relativamente en-
un rango similar a Dwsat), que podrían estabilizarse reclutando lí- riquecida en el mismo, también se crearán pequeñas
pidos de la membrana, no son consistentes con el mecanismo de invaginaciones de membrana o dominios cuasi-vesiculares o
extracción de micelas. No es muy probable que se formen pre-mi- yemas (buds). Las micelas mixtas formadas a partir de partes ricas
celas de lípido-detergente mediante la extracción de fosfolípidos
por detergente pre-micelar porque es probable que dichas pre-
micelas no estén muy por debajo de Dwsat antes de mezclar el de-
tergente con liposomas estables. Por el contrario, la unión de los
Detergentes: de los principios físicos a las aplicaciones 67
biofarmacéuticas (o por qué prevenimos la covid-19 con agua y jabón)
Félix M. Goñi y Alicia Alonso
An. Real Acad. Farm. Vol. 87. Nº1 (2021) · pp. 53 - 96
