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etapa de solubilización. Se aplicaron calorimetría de titulación iso- ANALES
térmica, DSC y espectroscopias de infrarrojos, fluorescencia y 31P- RANF
NMR en el rango de temperatura de 5-55 ºC. Los resultados
mostraron que, independientemente de la naturaleza química del www.analesranf.com
lípido, los valores de ?G de reparto lípido/agua permanecieron en
torno a -27 kJ / mol de lípido en la fase de gel y a -30 kJ / mol de Cer que a 20 °C. Es decir, tanto la presencia de Cer como la elevada
lípido en la fase fluida. Esta pequeña diferencia no puede explicar T aumentaban la cantidad de detergente unido a bicapa necesario
las diferencias observadas dependientes de la fase en la solubiliza- para iniciar su solubilización. Estos datos se pudieron racionalizar
ción. Estos valores prácticamente constantes de ?G se produjeron en términos de geometrías e interacciones de lípidos y detergentes
como resultado de la compensación de los componentes entálpicos [26].
y entrópicos, que variaron tanto con la temperatura como con la
composición de lípidos. En consecuencia, las diferentes susceptibili- Nuestro último, por el momento, esfuerzo por comprender
dades a la solubilización observadas no se pueden atribuir a dife- el origen de la resistencia de ciertas fracciones de membrana a la
rencias en la unión detergente-bicapa sino a eventos adicionales en solubilización por detergentes ha consistido en un estudio compa-
el proceso de solubilización, por ejemplo, diferente saturabilidad rativo de la solubilización por Triton X-100 de mezclas binarias com-
de bicapa por detergente o distinta propensión a formar micelas puestas por esfingomielina de huevo (SM) y ceramida, o bien
mixtas lípido-detergente. Los datos aquí resumidos arrojaron luz diacilglicerol, o colesterol [153]. La solubilización se ensayó en el
sobre las primeras etapas relativamente inexploradas de la solubi- rango de 4-50 °C, y los resultados se pudieron resumir en la que
lización de membranas y abrieron nuevas formas de comprender creemos ser una nueva forma de gráficos, que hemos llamado dia-
el fenómeno de la resistencia de las membranas a la solubilización gramas de temperatura-solubilización. A pesar de usar un gran ex-
por detergentes. ceso de detergente (relación lípido / detergente 1:20 en moles) y
tiempos de solubilización prolongados (24-48 h), ciertas mezclas no
En relación con la observación [63, 102] de que las bicapas podían ser solubilizadas por el Triton X-100 a una o más tempera-
en fase gel requerían menos detergente para su solubilización que turas. La DSC de todas las mezclas de lípidos y de todas las mezclas
las que se hallan en fase fluida (al contrario de lo que muchos ase- de lípido + detergente reveló que la resistencia al detergente es-
guraban), y para probar si esto se debía a una más fácil saturabi- taba asociada con la presencia de dominios en fase gel a la tempe-
lidad de la bicapa por el detergente, Ahyayauch y cols. [48] pudieron ratura del ensayo. Una vez que el sistema se “fundió” (pasó por
demostrar, a partir de datos de turbidez, calorimetría y 31P-NMR, encima de Tm), pudo producirse la solubilización. En general, la adi-
que las bicapas en estado de gel (al menos hasta 13-20 °C por de- ción de lípidos de alto punto de fusión limitó la solubilización, mien-
bajo de la temperatura de transición gel-fluido) se saturaban tras que la adición de lípidos de bajo punto de fusión la promovió.
con detergente a concentraciones de detergente significativamente El análisis lipidómico de las membranas celulares de riñón canino
más bajas que las del estado fluido, independientemente de la tem- Madin-Darby y de la correspondiente fracción DRM indicó un gran
peratura. La diferente saturación podía explicar las diferencias ob- enriquecimiento en diacilglicerol saturado y ceramida en las frac-
servadas en la solubilización, y así estos datos proporcionaron una ciones no solubilizadas. Las mezclas de SM-colesterol eran especiales
base física sólida a la observación de que para solubilizar bicapas
en fase gel se necesitaba menos, y no más, detergente que cuando Figura 17. Ejemplo de un diagrama temperatura-solubilización [153]. El diagrama
las membranas se hallaban en fase fluida. representa la turbidez (%A500) de dispersiones lipídicas (MLV) 48 h después de la
adición de Triton X-100, en este caso para bicapas de SM/Cer. Los distintos símbolos
En otra serie de experimentos, Ahyayauch y cols. [152] ex- indican el descenso de turbidez alcanzado (ver la escala arriba). El 100% corresponde
ploraron las primeras etapas de la solubilización de bicapas forma- a la turbidez en ausencia de detergentes. Relación molar detergente:lípido 20:1.
das por SM y ceramida (Cer), que son muy resistentes a la
solubilización por Triton X-100 [151]. Para ello utilizaron una com-
binación de técnicas calorimétricas y espectroscópicas. Examinaron
composiciones basadas en esfingomielina, con hasta un 30% molar
de Cer, a 4, 20 y 50 °C. La presencia de Cer no modificaba la afinidad
por el Triton X-100 (en términos de ?G de unión por mol de lípido
total) de las bicapas basadas en SM, aunque sí aumentaba la can-
tidad de detergente requerida para el inicio de la solubilización. A
50 °C se requirió más detergente para solubilizar las bicapas SM /
Detergents: from physical principles to biopharmaceutical
88 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
