Las membranas lipídicas forman una barrera continua alrededor de las células y sus estructuras mantienen a iones, proteínas y otras moléculas donde son requeridas, confiriendo forma, estructura y protección a los componentes celulares de los seres vivos. Por otro lado, como parte de esta lámina bi-molecular, existen proteínas estructuralmente diseñadas para abrir un poro, llamadas canales iónicos, los cuales se encuentran condicionados a dos estados esenciales: cerrado y abierto.
De acuerdo con el doctor Daniel Balleza, profesor-investigador de la Universidad Autónoma de Guadalajara y actualmente profesor de cátedra del Departamento de Bioingeniería del ITESM-Guadalajara, entender el proceso de cambio conformacional de estas proteínas de membrana es fundamental en el estudio de la fisiología celular y ha sido una de las preguntas científicas más relevantes de los últimos 60 años. “Desde el punto de vista de cómo definimos la vida, es sumamente relevante entender esos pequeños pero importantes fenómenos de adaptación molecular”, aseguró.
Durante el Seminario de Investigación organizado por el Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina de la UNAM, el profesor Balleza mencionó que, a través de estudios sobre la composición y comportamiento termotrópico de las membranas, se ha podido identificar que las colas lipídicas pueden ser saturadas o insaturadas, lo cual es de gran relevancia en la comprensión de las propiedades físicas y mecánicas de los lípidos. Además, comentó que la lipidómica ha dado paso a generar modelos que permiten simular la diversidad en la composición de las membranas biológicas.
Respecto a las aplicaciones en medicina, el doctor Balleza mencionó que los péptidos formadores de poros o PFPs, en ciertas condiciones, rompen las membranas, por lo que se han empleado para destruir a células bacterianas patógenas. Además, señaló que en estudios de espectrometría de masas se ha visto que una membrana cancerosa es diferente a una membrana celular normal, ya que ese tipo de células patológicas no poseen colesterol en su membrana, lo que las hace más lábiles. Así, se han desarrollado péptidos que atraviesan la membrana y destruyen de manera selectiva a las células cancerígenas, discriminando a las células normales por su estructura membranal. “También se han reportado cambios en la composición lipídica de las células neuronales en enfermedades como el Síndrome de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, además de la formación de poros mediante el péptido beta-amiloide y la proteína alfa-sinucleína, respectivamente”, añadió el investigador.
Por otro lado, el experto resaltó que existen estudios donde se ha visto que el uso de lipopéptidos cíclicos como la daptomicina desestabiliza la membrana bacteriana por medio del efecto de extracción de lípidos, discriminando al mismo tiempo las membranas de los hongos, por lo que su función puede dirigirse a nanoescala hacia combatir otras enfermedades como la bacteremia y la endocarditis.
Finalmente, el doctor Balleza mencionó la importancia de continuar la investigación de las membranas, señalando que recientemente ha sido enfocada hacia combatir al SARS-CoV-2, desde un punto de vista mecánico, estructural y biofísico, a través del uso de biosurfactantes como tratamiento. “Con un lipopéptido biocompatible en la superficie de las células de la laringe se podría atacar al virus, desestabilizando su membrana”, apuntó.
Victor Rubio
