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ANALES SM-colesterol. Esta idea está respaldada por el hallazgo de DRM
RANF ricos en colesterol y SM en mezclas de Triton X-100 con vesículas de
PC, SM y colesterol [63]. SM interactúa con el colesterol en las bi-
www.analesranf.com capas, quizás a través del puente de hidrógeno entre el 3ß-OH del
colesterol y el grupo carbonilo de SM [103, 122]. La condensación
Otro hallazgo fue que los DRM son ricos en esfingomielina de las monocapas de SM en presencia de colesterol también se ha
(SM) y colesterol [119]. Esta observación fue importante porque se tomado como prueba que respalda una interacción específica entre
sabe que, en membranas modelo compuestas por SM, colesterol y estos dos lípidos, pero esta interpretación ha sido debatida. Cual-
fosfatidilcolina insaturada (PC), se produce una separación lateral quiera sea la razón, está claro que el SM y el colesterol podrían co-
de fase entre dominios de fase líquido-ordenada lo ricos en coles- segregarse del fosfolípido en forma de bicapas fluidas-ordenadas,
terol y SM, y dominios de fase ld ricos en PC [120]. Estos tres lípidos y que la presencia de ambos lípidos puede hacer las bicapas resis-
son abundantes en las membranas plasmáticas; por lo tanto, las tentes a la solubilización por Triton X-100 en una amplia gama de
fracciones resistentes a Triton X-100 (a 4 °C) ricas en colesterol y SM temperaturas.
se identificaron con dominios de fase lo y balsas de membrana.
En los experimentos de solubilización descritos en la lite-
3.2. ¿QUÉ SISTEMAS LIPÍDICOS SON RESISTENTES A ratura, no siempre está claro si los resultados representan estados
LOS DETERGENTES? de equilibrio de agregación. Dada la posibilidad de que la velocidad
de solubilización sea lenta a bajas temperaturas y considerando
La resistencia al detergente implica que una fracción de que, en la mayoría de estudios previos, los estados de agregación
la membrana permanece en fragmentos de bicapa muy grandes y han sido investigados sólo un corto tiempo después de mezclar la
no es transformada en pequeñas micelas incluso con altas concen- solución de detergente con las bicapas, es muy posible que sean los
traciones de detergente. Esto significa que la solubilización muchas factores cinéticos en lugar de los termodinámicos los responsables
veces se inicia, pero no se completa. Las razones de la solubiliza- de las observaciones. De hecho, muchos experimentos recientes [41,
ción incompleta pueden ser de naturaleza termodinámica o ciné- 63, 102, 103] indican que la resistencia de ciertas membranas a de-
tica. tergentes no se debe a su alta rigidez ni a la presencia de colesterol
o esfingolípidos per se. Más específicamente, el efecto del colesterol
Se ha propuesto que los DRM son dominios de baja fluidez y los esfingolípidos depende claramente (de manera compleja)
porque contienen fosfolípidos que se encuentran en fase gel (baja tanto de la temperatura como de la composición de las bicapas.
fluidez) a la temperatura experimental y / o dominios ricos en co-
lesterol (se sabe que el colesterol disminuye la fluidez de bicapas 3.3. RAFTS Y EL EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE
que de otro modo serían muy fluidas). Varias líneas de evidencia LA SOLUBILIZACIÓN DE LA MEMBRANA
descartan tanto la posibilidad de que bicapas en fase gel o bicapas
ricas en colesterol sean necesariamente resistentes a los detergentes Los estudios que tratan las balsas y los DRM como sinó-
[63, 102, 103]. Otra posibilidad que se ha sugerido como base para nimos asumen, al menos implícitamente, (i) que existen los mismos
la resistencia a los detergentes pero se puede descartar es que las dominios de fase lo en una membrana a 4 ºC y a 37 ºC, y (ii) que
"bicapas resistentes" son aquellas formadas por esfingomielina u estos dominios lo son resistentes al detergente a 4 ºC pero pueden
otros esfingolípidos. De hecho, la solubilización de bicapas de SM ser solubilizados a 37ºC. Ninguna de estas suposiciones está clara-
de huevo requieren menos Triton que la solubilización de bicapas mente apoyada por la evidencia experimental. De hecho, parece
de PC de huevo [47, 103, 121]. Además, otros esfingolípidos que haber consenso entre los estudios sobre mezclas “raft-like” que imi-
se supone que existen en balsas, como los gangliósidos, en realidad tan los lípidos de las balsas (sin detergente) [123, 124] en las que
facilitan la solubilización de bicapas por Triton X-100 [63]. las mezclas muestran una transición gradual con el aumento de
temperatura, de una fase líquida-ordenada a otra líquida-desor-
También se ha sugerido que la resistencia a la solubiliza- denada. Esto es inconsistente con la identificación de balsas con
ción se debe al hecho de que las balsas están en la fase lo. Se sabe DRM y proporciona una explicación del hallazgo de que se pueden
que mezclas de esfingomielina y colesterol, dos lípidos presumible- obtener DRM a 4 ºC pero no a 37 ºC.
mente comunes en balsas, dan lugar a fases lo [122]. La fase lo se
caracteriza por permitir la difusión traslacional y al mismo tiempo La dependencia de la temperatura de la solubilización
mantener un alto grado de orden molecular en las cadenas de hi- por detergente es compleja. En términos generales, la solubilización
drocarburos. Se ha demostrado que al menos algunas fases lo son de bicapas en fase cristal-líquido requiere más detergente con
de hecho resistentes a los detergentes. Sin embargo, por razones mayor temperatura (es decir, Resol aumenta con la temperatura).
de precisión conceptual, las fracciones de membrana deben deno- Esta tendencia se ha observado para las vesículas de DPPC [41] y
minarse micro- o nanodominios en la célula nativa y DRM sólo des-
pués de que el detergente se haya utilizado eficazmente (ver 3.6).
Una posibilidad que debe investigarse más a fondo es que
la resistencia a los detergentes sea un resultado de interacciones
Detergentes: de los principios físicos a las aplicaciones 75
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
