Efectode las interacciones electrostáticas entre dominios sobre las propiedades debicapas lipídicas
Las membranas biológicasson sistemas complejos que poseen una composición dinámica, y debido a ellocomprender los principios que rigen su organización y la relación de ésta consu función constituye un gran desafío. Sin embargo, dicha complejidad motivó eldesarrollo de modelos experimentales más simples, cuyo tamaño, geometría ycomposición pueden modificarse y controlarse, ayudando a profundizar el estudiode sus propiedades.1
Uno de los aspectos másestudiados de las membranas es la formación de dominios lipídicos comoresultado de la segregación en fases. La importancia de dichas heterogeneidadesreside en que en el contexto de las membranas celulares han sido asociadas aimportantes funciones, como el tráfico celular,2 la regulación de canales iónicos,3 señalización,4,5 la asociación a determinadas proteínas6?8, entre otras.
En sistemas modelo comolas monocapas de Langmuir en la interface agua-aire, se ha observado formaciónde patrones estructurados de dominios, y esta modulación de fases mesoscópicasha sido explicada como resultado de la competencia entre la tensión de línea ylas repulsiones dipolares entre dominios.9?12 Sin embargo, en el caso de las bicapaslipídicas, se ha asumido durante décadas que las interacciones electrostáticasde largo alcance (distancias micrométricas) pueden despreciarse debido alapantallamiento producido por el medio acuoso en el que se encuentran inmersas.Este concepto, que se respalda principalmente en cálculos y aproximacionesteóricas,13?15 es ampliamente aceptado en el área dela biofísica.16?19 En este trabajo mostramos evidenciaexperimental de que las repulsiones electrostáticas entre dominios en bicapascargadas así como también en bicapas neutras regulan la difusión, laestructuración y la fusión de dominios en escala micrométrica. Los experimentosse realizaron para bicapas planas y también para monocapas de Langmuir a modode comparación, y la similitud entre los resultados encontrados para ambossistemas sugiere que las repulsiones entre dominios ocurren principalmente enel plano de la membrana. Todos los resultados señalan que las interaccioneselectrostáticas entre especies insertas en la membrana en escalas microscópicasno son despreciables, sugiriendo por tanto otra manera de regular laspropiedades de la membrana.
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Agradecimientos: Estetrabajo se realiza gracias al aporte de SeCyT-UNC, CONICET y FONCYT (BID PICT2012-0344).
