Fosfolípido: definición, descripción, estructuras

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Fosfolípido: definición, descripción

Los fosfolípidos son los principales componentes de la membrana celular así como también lo son de la estructura liposomal. Forman parte de los llamados lípidos estructurales y, como moléculas, su característica principal es su caracter anfifílico, es decir una parte de la molécula tiene afinidad por el agua, parte hidrófila o polar, y la otra parte de la molécula tiene afinidad por la grasa, parte lipófila o apolar.

Los fosfolípidos pueden tener distintos orígenes o fuentes, naturales, sintéticos o semisintéticos.

Los fosfolípidos naturales, a su vez, pueden tener también distintos orígenes como la soja, el huevo, las semillas de calabaza, el girasol, la colza, el krill, etc. Los más frecuentemente utilizados son los extraídos de la soja.

Como he comentado anteriormente las moléculas fosfolipidicas se caracterizan principalmente por ser anfifílicas o anfipáticas, es decir, tienen una parte hidrófila (polar) y otra lipófila (apolar), de esta característica anfipática deriva su más importante función que es la estructural al ser el componente principal de las bicapas fosfolipídicas, de la membrana celular y la membrana liposomal.

Un fosfolípido está constituido principalmente por dos cadenas de ácidos grasos, más o menos largas y más o menos insaturadas, parte apolar, lipófila o hidrófoba de la molécula, unidas a un glicerol y un grupo fosfato. Generalmente al grupo fosfato se le une otro tipo de moléculas, más o menos hidrófilas o polares como, por ejemplo, la colina, la etanolamina, el inositol, la serina y otros compuestos que hacen variar las características de estos y su comportamiento o función en la bicapa, haciéndolas más o menos permeables, más o menos fusionables, e incluso a veces le confieren carga carga eléctrica, positiva o negativa.

Los fosfolípidos se clasifican principalmente según sus distintas partes o cabezas polares o hidrófilas.

Los más importantes son:

- fosfatidilcolina

- fosfatidiletanolamina

- fosfatidilinositol

- fosfatidilserina

La fosfatidilcolina es el más importante estructuralmente a todos los niveles y también es el más frecuentemente utilizado en la producción de liposomas.

Los ácidos grasos de las colas polares se diferencian por el número de átomos de carbono así como por el número de dobles enlaces o insaturaciones de la molécula y dependen, en gran medida, del origen del mismo.

Estos pueden estar totalmente saturados, como es el caso de los fosfolípidos hidrogenados, parcialmente saturados o insaturados, como los fosfolípidos de la soja, el girasol, la colza y el huevo o poliinsaturados como en el caso de los fosfolípidos de krill, muy ricos en ácidos grasos omega-3.

En el desarrollo y la producción de liposomas los diferentes fosfolípidos se utilizan para conferirle a la estructura unas características fisicoquímicas, estructurales y funcionales, determinadas para que su comportamiento "in vivo" sea el adecuado o necesario para alcanzar su objetivo o la función deseada.

La densidad de empaquetamiento, flexibilidad, resistencia osmótica, estabilidad "in vivo" e "in vitro",  permeabilidad, carga eléctrica, capacidad antigénica, etc., de la bicapa fosfolipídica y el liposoma también serán determinados y condicionados por la composición de la misma.

Con el objetivo de controlar al máximo estas condiciones y características y tener fosfolípidos de composición más definida que los de origen natural se han sintetizado nuevos fosfolípidos como, por ejemplo, DMPC, DPPC, DOPC, DPPE,  etc.

La variabilidad propia de los fosfolípidos de origen natural hace que muchos científicos prefieran trabajar con fosfolípidos más definidos de origen sintético o semisintético.

Otros fosfolípidos como, por ejemplo, la PE también se utilizan para anclar anticuerpos u otras moléculas como polialcoholes con el fin de, en determinados tipos de liposomas, aumentar la estabilidad "in vivo",prolongar el tiempo de circulación, mejorar la especificidad  y la eficacia general de los mismos.

Además de fosfolípidos, en la producción de liposomas también se pueden utilizar otras moléculas lipídicas y compuestos "análogos" como, por ejemplo, el colesterol, el ácido fosfatídico, etc.

Todas estas diferencias condicionaran las características y el comportamiento de la membrana liposomal y del liposoma.

Además de bicapas y liposomas, los fosfolípidos al ser hidratados también se pueden estructurar en forma de micelas y bicelas.

Ambas estructuras, micelas y bicelas, también se utilizan para el transporte de principios activos pero, por sus propiedades y características, son mucho menos adaptables y flexibles que los liposomas y sus aplicaciones son menos amplias y versátiles.   

 
 Representación esquématica de un fosfolípido










Diferentes fosfolípidos, lípidos y análogos que pueden utilizarse en la producción de liposomas



Representación esquématica de una bicapa fosfolipídica

Representación esquématica de una micela

Una micela es una agregación de moléculas anfifílicas formando estructuras coloidales, en las que moléculas se ordenan con sus extremos hidrófobos (apolares) orientados hacia el interior, mientras que sus extremos hidrófilos (polares) se orientan hacia el exterior.

Representación esquématica de una bicela

Son estructuras de base fosfolipídica ordenadas en forma de disco o galleta constituidas a partir de un centro formado por una bicapa fosfolipídica con ácidos grasos de cadena media o larga y una periferia compuesta por otro/s fosfolípido/s con ácidos grasos de cadena más corta, u otras moléculas anfifílicas como, por ejemplo, tensioactivos, dispuestas rodeando al disco central.

Ambas estructuras, micelas y bicelas, se utilizan para aplicaciones puntuales y concretas.

En ellas, al igual que en los liposomas, se  pueden incorporar principios activos principalmente liposolubles u otras moléculas lipófilas para su transporte o estructuración. Su poca capacidad de adaptación a entornos de diferente polaridad así como su poca resistencia a cambios iónicos del medio y las diluciones hacen que su estabilidad "in vivo" sea escasa y, con ello, también sus aplicaciones.

Ver: Bibliografía científico técnica, Pedro González/Transtechnics

Principios de la naturaleza.

El fractal infinito

INDICE:

• Principios de la naturaleza: introducción
• 
  
• La transparencia
• 
  
• La interfase
• 
  
• El modelo biológico
• 
  
• Bioanálogos - liposomas
• 
  
• Liposomas y energía
• 
  
• Liposomas, conclusiones
• 
  
• Trans und Bau
• 
  
• La pared, la casa, el arquitecto
  
• 
  
• La pared, la casa, el arquitecto
  
• 
  
• Conclusiones generales
• 
  
• Epílogo

 Pedro González Enseñat

 Puerto de Andratx