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lisis / reensamblaje de vesículas. Para una comprensión adecuada
de la solubilización de membranas mediante detergentes, es im-
portante evaluar si los diversos efectos observados a concentraciones
de surfactante subsolubilizantes ocurren de forma independiente
entre sí o están interconectados por relaciones de causa- efecto para
que puedan interpretarse como pasos necesarios en el proceso ge-
neral. de solubilización. Para responder a esta pregunta, dichos au-
tores exploraron los tres efectos mencionados anteriormente
(flip-flop, fuga y lisis / reensamblaje), además de la solubilización
o micelización, en membranas modelo (vesículas unilamelares gran-
des) y celulares (eritrocitos). Se utilizaron cinco tensioactivos estruc- 1, la disminución del orden estático de los lípidos no prosiguió; más
turalmente diferentes, a saber, clorpromazina, imipramina, Triton
X-100, dodecilsulfato de sodio y desoxicolato de sodio. Cada uno de
ellos se comportó de forma diferente. Estos resultados revelaron que
el flip-flop de lípidos, la fuga de vesículas y la lisis / reensamblaje
de vesículas ocurrían de forma independiente entre ellos y con res-
pecto a la solubilización de bicapas, por lo que no podrían conside-
rarse partes necesarias y ordenadas de un proceso unificado de
orden superior de solubilización de membranas por detergentes.
4.4.c. Solubilización de bicapas lipídicas por deter-
gentes
Describimos en este apartado una serie de experimentos
orientados a describir el fenómeno específico de la solubilización de
membranas lipídicas, o sea su conversión en micelas mixtas lípido-
detergente. Inicialmente se utilizaron bicapas formadas por fosfati-
dilcolina (lecitina) de huevo, con Triton X-100 como detergente. Más
adelante se utilizaron otras composiciones lipídicas y otros surfac-
tantes. En un artículo temprano [126] Goñi y cols. estudiaron el fe-
nómeno de solubilización en condiciones de equilibrio. El equilibrio
con vesículas grandes multilamelares se logró en menos de 24 h.
Las estimaciones de la unión del detergente a las bicapas, utilizando
[3H]Triton X-100, indicaron que el anfífilo se incorporaba incluso a
concentraciones muy bajas (por debajo de su concentración micelar
crítica); a concentraciones de detergente justo por debajo de las que
producen la solubilización de la membrana se producía un aumento
espectacular en la cantidad de Triton X-100 unido. La solubilización
se producía a proporciones molares fosfolípido / detergente cercanas
a 0,65, independientemente de la concentración de lípidos. La per-
turbación producida por el tensioactivo en la bicapa de fosfolípidos
se estudió mediante calorimetría de barrido diferencial (DSC), RMN
y espectroscopia de infrarrojos por transformada de Fourier. A baja
concentración de detergente (relaciones molares lípido / detergente
superiores a 3), se producía una reducción en la separación cuadru-
polar de 2H-NMR, lo que sugería una disminución en el orden está-
tico de las cadenas de acilo; el mismo efecto era detectado por
espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier en forma de
Detergents: from physical principles to biopharmaceutical
84 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
ANALES
RANF
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cambios al azul de las bandas de vibración de estiramiento de los
metilenos. Simultáneamente, la variación de entalpía de la transi-
ción de fase principal de los fosfolípidos se reducía en aproximada-
mente un tercio con respecto a su valor en el sistema lípido / agua
puro. Para relaciones molares de fosfolípido / detergente entre 3 y
bien se observaba un aumento en la fluidez, caracterizado por una
marcada disminución en la temperatura de transición del punto
medio de la transición de fosfolípido gel a fluido. Al mismo tiempo,
un componente isotrópico aparecía en los espectros de 31P-NMR y
2H- NMR, y se detectaba una nueva endoterma de baja temperatura
en las trazas calorimétricas. Cuando el fosfolípido y el Triton X-100
estaban presentes a proporciones equimolares, persistía alguna es-
tructura en bicapa, a juzgar por las observaciones calorimétricas,
pero la RMN revelaba sólo señales isotrópicas de un componente.
En relaciones molares lípido / detergente por debajo de la unidad,
las líneas de RMN se volvían más estrechas, la endoterma calorimé-
trica principal (lamelar) tendía a desaparecer y se producía la solu-
bilización.
Los aspectos cinéticos de la solubilización fueron explora-
dos por Alonso y cols. [68]. Se trataron suspensiones de liposomas
unilamelares pequeñas (ultrasonadas) y multilamelares grandes
con el detergente no iónico Triton X-100, y se estudiaron los cambios
subsiguientes en la turbidez en función del tiempo, utilizando un
sistema de cinética rápida por flujo detenido. Las suspensiones de
liposomas ultrasonadas exhibieron un aumento de la turbidez que
tenía lugar en dos etapas, una rápida de baja amplitud, que se com-
pletaba en menos de 100 ms, y una lenta de gran amplitud, que
ocurría en 20-40 s. El primer aumento de turbidez estaba asociado
a la incorporación de detergente a la bicapa y el segundo a la fusión
de vesículas. La etapa rápida se puede detectar en todas las concen-
traciones de detergente, mientras que la lenta solo se ve por encima
de la concentración micelar crítica de Triton X-100. Ambos procesos
podían interpretarse en términos de cinéticas de primer orden. Los
estudios de la variación de la constante de velocidad aparente kexp
con la concentración de lípidos y detergente sugerían un mecanismo
complejo de múltiples pasos. En el caso de los liposomas multila-
melares, también se observó un rápido aumento de la turbidez des-
pués de la adición de detergente, seguido por una disminución lenta
(20-60 s) de la turbidez y una disminución muy lenta (hasta 12 h)
de la turbidez a gran escala. Estos procesos no se ajustaban a pa-
trones exponenciales simples. También con estas vesículas grandes
se concluyó que la etapa rápida reflejaba la incorporación de ten-
sioactivo, mientras que la disminución de la turbidez se interpretó
como la solubilización de la bicapa comenzando con la bicapa ex-
terna (etapa lenta) y avanzando a través de las restantes bicapas
hacia el interior de la vesícula (etapa muy lenta).