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ANALES ciente detergente para que la curvatura espontánea de los conjuntos
RANF mixtos alcance un valor suficientemente positivo como para adoptar
una estructura micelar [35, 41].
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Estudios anteriores han demostrado que la concentración
Cuando se añade a un lípido en fase gel, el colesterol transforma saturante de detergente, expresada en términos de fracción molar
la fase gel de las bicapas en una nueva fase llamada “líquida (o de detergente necesario para superar la energía de flexión (Ndsat),
fluida) ordenada”. El cambio en el empaquetamiento de lípidos es aproximadamente igual a la relación entre la curvatura espontá-
cambia la curvatura espontánea del conjunto de lípidos a un valor nea del lípido y la del detergente. En términos de Re,
menos negativo, reduciendo así la concentración de detergente ne-
cesario para la solubilización. Resat /(1- Resat ) = Sl /Sd
y por lo tanto,
Una investigación con 31P-NMR reveló que, en ausencia
de colesterol, cuando se añadió Triton X-100 a las bicapas de PC-SM Resat = Sl /Sd + Sl
a una concentración suficiente para que se pudiera realizar una so- Si se conocen los radios de curvatura de un par detergente-
lubilización parcial (pero no completa), la fracción solubilizada por lípido dado, esta última aproximación se puede utilizar para pre-
el detergente estaba enriquecida en SM [50], como se esperaba de decir cuánto detergente se necesita para solubilizar el lípido dado.
la menor curvatura negativa de la SM en relación con la PC (Fig. 9b En ausencia de estimaciones razonables de la curvatura curvatura,
y 10b). El colesterol invierte esta susceptibilidad relativa. Las bicapas todavía podemos utilizar el razonamiento discutido anteriormente
que contienen colesterol están más ordenadas que las líquido-cris- para explicar observaciones experimentales como la susceptibilidad
talinas, pero menos ordenadas que las de fase gel. En presencia de de los liposomas de SM en comparación con los liposomas de PC. Es-
colesterol en bicapas PC-SM, la fracción solubilizada de las mezclas pecíficamente, la solubilización de SM requiere una cuarta parte de
PC-SM-colesterol es pobre en SM (compárese el espectro de la figura la concentración de Triton X-100 porque su curvatura espontánea es
9b con el de la 9d). Estas observaciones sugieren que las mezclas de menos negativa que la del PC.
SM-colesterol tienen una curvatura espontánea negativa muy grande, 3. MEMBRANAS RESISTENTES A DETERGENTES (DRM) Y
que hace que sean resistentes a la solubilización por detergentes, RAFTS
como se muestra esquemáticamente en la figura 10b. También se ha La hipótesis de los rafts o balsas lipídicas fue propuesta por
propuesto que la razón por la que ciertas fracciones de membrana Simons y colaboradores en 1997 [110-112] para explicar ciertos as-
resisten a los detergentes es la mayor afinidad del colesterol por la pectos del tráfico intracelular de esfingolípidos. Según esta hipótesis,
SM, en comparación con la PC [106, 107]. las balsas serían regiones pequeñas y efímeras de la membrana plas-
mática celular, con una composición peculiar de lípidos (ricas en es-
2.9.h. ¿Cuánto detergente se necesita para solubilizar fingolípidos, colesterol) y proteínas específicas. Los roles propuestos
bicapas de fosfolípidos? para los rafts crecieron a lo largo de los años hasta incluir muchos
aspectos del tráfico de membranas intracelulares, la señalización ce-
Suponiendo que la curvatura espontánea de las micelas lular, entrada de toxinas y virus, y apoptosis. Desgraciadamente, poco
mixtas (Sm) es un promedio ponderado de las curvaturas espontá- después de ser propuesta, la hipótesis, muy bien aceptada en su mo-
neas (Fig. 5) de los dos anfífilos (lípido y detergente), Sm se puede mento, se vio mezclada, en contra de toda lógica, con los componen-
calcular como: tes de membranas que resisten a la acción solubilizante de los
detergentes, "membranas resistentes a los detergentes" (DRM) [113].
Sm = Nl Sl = Nd Sd Esto ha dado origen a un sinnúmero de artefactos y datos experi-
donde Nl y Nd son las fracciones molares del lípido y detergente, res- mentales erróneos. Esta sección está dedicada a aclarar esta confu-
pectivamente (Nl + Nd = 1,0), Sl es la curvatura espontánea del lí- sión, y está basada en nuestra publicación de 2005 [23].
pido, y Sd es la curvatura espontánea del detergente. De manera en nada relacionada con los rafts, Ipsen y col.
[114], con impecable razonamiento físico-químico, explicaron la exis-
La curvatura espontánea de un anfífilo formador de mice-
las es positiva e igual al recíproco del tamaño de las micelas que se
forman en soluciones acuosas [108, 109], mientras que la curvatura
espontánea de la PC es ligeramente negativa [39]. Por lo tanto, el
fosfolípido se autoensambla en bicapas y siempre que la fracción
molar del detergente sea mucho menor que la del fosfolípido, la cur-
vatura espontánea efectiva permanece cercana a la del lípido, y la
mezcla lípido-detergente sigue siendo lamelar. La solubilización co-
mienza a una fracción molar crítica en la que la bicapa no puede
acomodar más detergente. En este punto, la bicapa acumula sufi-
Detergentes: de los principios físicos a las aplicaciones 73
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
