Autores: Maria Laura Fanani y Bruno Maggio
Introducción: La incorporación de colesterol a membranas artificiales de fosfolipidos induce la formación de fase liquido-ordenado (Lo), la cual muestra un umbral de miscibilidad al aumentar la temperatura o la presión de superficie del sistema.
Objetivos: Estudiar como los cambios de presión de superficie modulan la organización molecular de monocapas lipídicas ternarias de Langmuir que presentan coexistencia de fases liquido-expandida (LE) y Lo.
Resultados: Se analizaron mediante isotermas de compresión y microscopia de Angulo de Brewster monocapas de Langmuir compuestas por una fosfatidilcolina de cadena corta, esfingomielina y colesterol a composiciones que siguen una línea de coexistencia. Pudimos así determinar valores de área molecular promedio (grado de empaquetamiento), potencial de superficie y espesor de estas películas. En las tres mezclas estudiadas observamos presencia de dominios circulares con características Lo (ricos en colesterol) inmersos en una fase continua LE (rica en fosfatidilcolina) (fig. a-c) los cuales presentan un umbral de miscibilidad a ≈25mN/m (a presiones superiores solo se observa una fase de propiedades intermedias). Esta transición tiene características de punto critico (fig. d) cuando el área de ambas fases es comparable. Además, observamos que la diferencia de espesor entre ambas fases disminuye con la presión debido tanto a que la fase mas delgada (LE) aumenta su espesor como a que la mas alta (Lo) disminuye su espesor. En base a estos datos experimentales desarrollamos cálculos que nos permitieron estimar el área molecular promedio y la composición de las fases en coexistencia.
Conclusiones: Un aumento de la presión de superficie induce un enriquecimiento de la fase Lo en fosfatidilcolina reduciendo tanto el salto composicional entre las fases como la diferencia de espesor entre ellas, llegando a un mínimo de diferencia de espesor necesario para mantener un borde estable. Utilizando un modelo teórico desarrollado por otros autores calculamos la energía de línea involucrada en el mantenimiento de la interfase lateral de los dominios. Este considera la desventaja energética de deformación de las fases para minimizar la exposición de superficie hidrofobica al agua. La mínima diferencia de espesor encontrada en nuestro sistema da cuenta de una energía de borde comparable a la energía térmica. De esta forma este trabajo provee un marco teórico para interpretar el umbral de miscibilidad de fases inducido por presión característico de monocapas con coexistencia de fases LE/ Lo.
Este trabajo se realizo con aportes de: CONICET, FONCyT, SECyT-UNC, ACC-MinCyT (Córdoba).
