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En resumen: ANALES
* Los DRM son solo el resultado de una solubilización in- RANF
completa de membranas por detergentes. Como tales, los DRM solo www.analesranf.com
existen después del tratamiento con detergente. Los DRM no corres-
ponden necesariamente a ninguna estructura de membrana que nas de virus, en la que se proponían las tres etapas de la solubili-
exista antes del tratamiento con detergentes. La resistencia a la so- zación, mencionadas en la sección 2.4. El estudio de Gurtubay y cols.
lubilización por el detergente podría tener un origen termodinámico proporcionó un importante respaldo experimental a las ideas de
(por ejemplo, las geometrías relativas de ciertos componentes de Helenius y Simons. El detergente parecía actuar induciendo una
la membrana y de ciertos detergentes no facilitan la formación de transición de fase de membrana lamelar a micelas mixtas de pro-
micelas mixtas) o cinético (por ejemplo, tratamientos con detergente teína- lípido-detergente. Las membranas internas mostraban dife-
demasiado cortos). rentes patrones de microscopía electrónica después del tratamiento
con diferentes cantidades de tensioactivo (Fig. 12), mientras que las
* Los dominios líquido-ordenados se forman en las mem- imágenes correspondientes de las membranas externas variaban
branas lipídicas como resultado de un enriquecimiento local en es- solo ligeramente. Se observó una solubilización selectiva de varios
teroles que dificulta la formación de confórmeros gauche (es decir, componentes, especialmente en el caso de la membrana interna.
"acodamientos") en las cadenas acilo de los fosfolípidos, aumen- Algunos lípidos de la membrana (p. ej., cardiolipina) se solubiliza-
tando así el orden de la cadena sin alterar la traslación y difusión ban totalmente a concentraciones de detergente con las que otros,
en el plano de los lípidos y proteínas asociadas. Se ha demostrado como la esfingomielina, permanecían en la membrana. Otros com-
que los dominios líquido-ordenados son más resistentes a la solu- ponentes de la membrana interna (flavinas, citocromos, coenzima
bilización por detergentes que los que se hallan en fase líquido- Q) mostraron cada uno diferentes patrones de solubilización. Esto
desordenada. permitía la selección de condiciones para la solubilización óptima
de un determinado componente de membrana con cierto grado de
* Los rafts o balsas se definen como nanodominios tran- selectividad. También se estudió la influencia del Triton X-100 en
sitorios de membrana in vivo, enriquecidos en esfingolípidos y co- diversas actividades enzimáticas de la membrana interna mitocon-
lesterol. Los límites precisos de tiempo de vida y tamaño de lo que drial. El detergente parecía actuar especialmente mediante la alte-
debe y no debe considerarse una balsa son actualmente un tema ración de la topología de los complejos funcionales, aunque al
de debate. Dada su composición propuesta, es probable que las bal- parecer se conservaba la actividad de las enzimas individuales. Las
sas constituyan dominios en fase lo, y que, frente a un detergente, actividades enzimáticas relativamente simples, como la ATPasa, se
su solubilización sea problemática. Sin embargo, la existencia de solubilizaban más o menos según la concentración de detergente,
balsas es completamente independiente del uso de detergentes. Es- mientras que la actividad succinato-citocromo c reductasa, estruc-
pecíficamente, no se ha demostrado que todas las balsas sean re- turalmente más compleja, prácticamente desaparecía incluso a con-
sistentes a los detergentes. Por el contrario, se ha mostrado que se centraciones bajas de Triton X-100.
pueden obtener muchas fracciones de DRM que no están relaciona-
das con los rafts. Los efectos funcionales del Triton X-100 sobre la mitocon-
dria, a concentraciones inferiores a las que producen solubilización,
4. ALGUNOS ESTUDIOS EXPERIMENTALES fueron objeto de trabajos ulteriores. Así Barbero y cols. [134] estu-
En esta sección presentamos de forma resumida algunos diaron con detalle la oxidación del succinato en las mitocondrias y
su alteración por Triton X-100. Las actividades específicas de la suc-
resultados experimentales de nuestro laboratorio, obtenidos a lo cinato:coenzima Q reductasa, ubiquinona:citocromo c reductasa, ci-
largo de varias décadas, y que han contribuido a nuestra compren- tocromo oxidasa, succinato:citocromo c reductasa, succinato oxidasa
sión actual de los efectos biológicos de los detergentes. y ubiquinol oxidasa se midieron en mitocondrias de hígado de rata
en presencia de Triton X-100. Las últimas tres actividades resultaron
4.1. MEMBRANAS MITOCONDRIALES ser mucho más sensibles a Triton X-100 que las primeras; los datos
Algunos de nuestros primeros estudios sobre los funda- sugieren que los complejos lipoproteicos que conforman la cadena
de transporte de electrones no pueden reaccionar entre sí en pre-
mentos del uso de los detergentes se llevaron a cabo con membra- sencia del detergente. Al menos en el caso de la succinato:citocromo
nas mitocondriales o sus proteínas integrales. Ya en 1980, Gurtubay c reductasa, la reconstitución de las membranas tratadas con deter-
y cols. [133] llevaron a cabo un análisis detallado de la solubiliza- gente con fosfolípidos añadidos externamente revierte la inhibición
ción de las membranas internas y externas mitocondriales, purifi- producida por Triton X-100. Estos resultados apoyan la idea de que
cadas por centrifugación en gradiente. Entonces estaba reciente la los componentes de la cadena respiratoria difunden al azar en el
publicación pionera de Helenius y Simons [3], basada en membra- plano de la membrana mitocondrial interna; el efecto principal del
detergente sería perjudicar la difusión lateral al disminuir el área
Detergents: from physical principles to biopharmaceutical
78 applications (or why we fight covid-19 with toilet soap)
Félix M. Goñi y Alicia Alonso
An. Real Acad. Farm. Vol. 87. Nº1 (2021) · pp. 53 - 96
