Propiedades interfasiales de membranas lipídicas III- ¿Puede la hidratación de los lípidos afectar las propiedades de compresibilidad de las monocapas lipídicas?

CEJAS, JIMENA DEL PILAR; HUGO A. PÉREZ; ROSA, ANTONIO SEBASTIAN; DISALVO, ANIBAL; FRÍAS, M. DE LOS ÁNGELES

San Luis

Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies EFyQS 2018; 2018

Física y Química de Superficies

Las  propiedades  de  compresibilidad  de  las  monocapas  y  sus  correspondientes  estados  de  fase  se pueden determinar mediante los valores  del  módulo  de  compresibilidad  C-1 ,obtenidas  a  través  de isotermas  presión  superficial  /área  por  molécula. Es  así  que  cuanto  mayor  es  el  valor  de  C -1 la monocapa tiene tendencia a comprimirse menos [estados de fase liquido condensado (LC), solido (S)], mientras que valores bajos de C -1  indican que la compresibilidad es mayor, ya que la monocapa es más laxa [estados de fase líquido expandido (LE)]. Los perfiles de las isotermas de compresión y la compresibilidad de las monocapas se ven afectados por las propiedades estructurales del lípido (largo de cadena; presencia de dobles ligaduras; ausencia de grupos  carbonilo;  estado  de  fase  y  tipo  de  cabeza  polar).Cada  una  de  estas  modificaciones  afecta  la relación lípido/agua. En particular, los grupos carbonilo, las dobles ligaduras y los grupos fosfatos son considerados sitios de hidratación en donde se organizan y orientan diferentes números de moléculas de  agua. Las  interacciones  lípido-lípido  en  la  compresión  de  una  monocapa  están  afectadas  por  las características de la cadena acilica y del grupo polar. Sin embargo, no está analizada la influencia sobre estas  interacciones  del  agua  asociada  a  los  distintos  centros  de  hidratación.  Por  esta  razón,  en  este trabajo,  se  lleva  a  cabo  un  estudio  en  monocapas  lípidicas  de  dipalmitoilfosfatidilcolina  (DPPC), dimiristoilfosfatidilcolina  (DMPC),  dioleoilfosfatidilcolina  (DOPC), tetradecilfosfatidilcolina  (EterPC)  y dipalmitoilfosfatidiletanolamina (DPPE) midiendo los cambios en la compresibilidad. Los resultados experimentales muestran que los distintos estados de fase que observamos en una monocapa (LE, LC, S) pueden ser atribuidas a las reorientaciones moleculares de los lípidos y del agua asociada a ellos. Las monocapas de fosfatidiletanolamina (PE) son más compactas (mayor C-1 ) que las de fosfatidilcolinas  (PC),  posiblemente  debido  a  una  fuerte  interacción  entre  los  fosfatos  y  el  grupo etanolamina que provoca una menor estructuración del agua a su alrededor. De esta manera se puede interpretar que el desalojo del agua este más facilitada que en una PC, lo cual se refleja en un menor rango del área molecular en la que se produce las transiciones de fase LC-S. Las monocapas de EterPC, comparadas con las del DPPC y DMPC, presentan mayor valor de C-1  y menor rango de área molecular en la que se produce las transiciones de fase LC-S. Posiblemente, la ausencia del grupo carbonilo en la cabeza  polar  decrece  la  cantidad  de  agua  estructurada,  lo  que  disminuye  la  interacción  lípido-agua asociada, permitiendo que esta sea extruida más fácilmente por la compresión. Asimismo, un menor impedimento estérico entre las cabezas, debido a la ausencia de los grupos carbonilo, permitirían una mayor interacción lípido-lípido dando lugar a monocapas más compactas. Estos resultados concuerdan con los estudios realizados en bicapas por espectroscopia Infrarroja (FTIR-ATR) y por fluorescencia de estado estacionario.