Comprensión del papel del colesterol en la remodelación de la membrana

Ilustración que muestra regiones de membrana gruesas, con los colores del arco iris, denominadas "de volumen", a la izquierda y a la derecha. Un fino espacio negro en el centro denominado "cuello". Las caras externa e interna (mitades de la bicapa de membrana) están etiquetadas en la estructura derecha "de volumen".

Ilustración con una etiqueta de un poro en la membrana celular.
Crédito: Sodt Lab, NICHD

Las membranas biológicas están compuestas por dos capas de fosfolípidos (una molécula que es parte sal y parte grasa) con proteínas incrustadas. Tanto las proteínas como los lípidos desempeñan un papel fundamental en la entrada y salida de grandes sustancias de la célula, al favorecer la formación de poros de fusión y fisión de la membrana, estructuras que conectan dos membranas lipídicas. Los lípidos de la membrana pueden sesgar los poros hacia la expansión o el cierre, lo que modifica el trabajo realizado por las proteínas. La física de estas interacciones influye directamente en los procesos relacionados con las enfermedades, como la capacidad de los virus para penetrar en las células y brotar de ellas.

Los investigadores del Laboratorio Sodt en el contenido de Inglés utilizan técnicas computacionales para determinar cómo influyen la composición de las membranas y la química de los lípidos en sus propiedades. Uno de sus últimos estudios en el contenido de Inglés intentaba entender por qué el colesterol, un componente lipídico que endurece las membranas, también favorece la captación de sustancias en la célula. Cada capa que constituye la bicapa lipídica de la membrana tiene una composición diferente. La capacidad del colesterol para pasar rápidamente entre las capas hace que sea especialmente adecuado para aliviar las tensiones durante la remodelación de la membrana.

El estudio demostró que el colesterol se consume en el "cuello" del poro, donde la membrana es intrínsecamente más fina, lo que sugiere que el grosor de la membrana influye en la distribución del colesterol más que la curvatura de la membrana. Los resultados sugieren que el colesterol impulsa la constricción o el cierre de los poros, lo que indica que la acumulación de colesterol favorece los procesos que requieren poros pequeños, como la entrada viral y la gemación en la célula. Este conocimiento mejora la comprensión de los poros de fusión a nivel molecular.

Obtenga más información sobre el Grupo de Biología Física y Medicina: https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/PBM en el contenido de Inglés