Balsas lipídicas: características, tipos, funciones
Las balsas lipídicas, también conocidas por su nombre en inglés “Lipid Rafts”, son microdominios o regiones localizadas de la membrana plasmática, ricas en lípidos complejos y colesterol. Son de muy pequeño tamaño, aunque pueden llegar a comprender entre el 30 y el 40% de la membrana.
Estos microdominios también se hallan en otras membranas celulares y en el complejo de Golgi. En general llevan a cabo una gran variedad de procesos celulares como la regulación y traducción de señales, endocitosis, exocitosis y movilidad celular, entre otras.
Se sabe que las balsas lipídicas, al estar involucradas en varios procesos celulares, están relacionadas con enfermedades como el mal de Parkinson, el Alzheimer, el asma y muchas otras más.
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Durante varios años se pensó que las proteínas y los lípidos de la membrana celular tenían una distribución azarosa o aleatoria en la membrana plasmática. El modelo de mosaico fluido, propuesto por Singer-Nicolson, en el año 1972, así lo indicaba.
En años posteriores, comenzaron a surgir nuevas evidencias a partir de investigaciones relacionadas con agrupaciones de lípidos de membranas y difracción de rayos X, entre otros, que llevaron así a la formulación de nuevas hipótesis respecto al ordenamiento y ubicación de los lípidos.
En el año 1982, Karnovsky y colaboradores formalizaron el concepto de los dominios lipídicos en la membrana. Gracias a esta investigación, pudieron demostrar la existencia de heterogeneidad en la desintegración de la vida del DPH conocido también como 1,6-difenil-1,3,5-hexatrieno.
El hallazgo de Karnovsky y colaboradores significó el descubrimiento de que existían múltiples fases en el ambiente lipídico de la membrana.
Aunado a dicho estudio, en el año 1988 los científicos Simons y van Meer, en un reenfoque sobre los dominios o balsas lipídicas, propusieron que estos dominios estaban compuestos por una importante variedad de lípidos como colesterol y otros compuestos complejos.
El conocimiento de estas regiones no pertenece a un único autor, sino a la acumulación de conocimientos acerca de las mismas. Esto se debe a que la existencia de los microdominios de membrana o balsas lipídicas habían sido postulados en 1970, antes del modelo Singer-Nicolson, utilizando enfoques biofísicos que luego pudieron ser corroborados.
En años más recientes, el conocimiento de las balsas lipídicas ha crecido enormemente. Varias investigaciones han dado a conocer su tamaño, su forma, el rol que cumplen en la célula, y también sus funciones y otros aspectos de estos microdominios.
Las balsas lipídicas se caracterizan por ser unos microdominios de unos 10 a 300 nanómetros (nm). Si bien son de pequeño tamaño, por lo general constituyen una gran parte de la membrana plasmática. Poseen alrededor de 3 a 5 veces la cantidad de colesterol hallado en la bicapa circundante.
Como se ha descrito antes, las balsas están enriquecidas con lípidos complejos como esfingolípidos y esfingomielina. Los ácidos grasos insaturados casi no están presentes en ellas, y son insolubles en bajas concentraciones de detergentes no iónicos.
Estos microdominios llevan el nombre de balsas, debido a que conforman una fase lipídica más densa que las moléculas de los grupos fosfolípidos. Estos constituyen zonas particulares en la membrana plasmática que asemejan unas bolsas suspendidas o flotantes entre el resto de los lípidos.
No todas las balsas lipídicas son idénticas entre sí. Estas pueden estar compuestas también por una importante variedad de proteínas ancladas a quinasas, sintasas, proteínas unidas a glicosilfosfatidilinositol (GPI), caveolinas, y también flotilinas, entre otras.
Con respecto a la ubicación de los lípidos comunes o típicos de las balsas (colesterol, esfingomielina y también glicosfingolípidos), estos suelen ser hallados en la valva exofacial de la membrana.
Por otra parte, los glicerofosfolípidos suelen mostrar cierta preferencia por la región citofacial de la membrana plasmática.
En espermatozoides de mamíferos, las balsas lipídicas se encuentran en toda la superficie y no presentan restricciones de dominios particulares.
Las lipidrafts o balsas lipídicas se forman, en los mamíferos, en el complejo de Golgi. Los científicos, aún conociendo donde se forman, no saben a ciencia cierta cómo se lleva a cabo este proceso, y cómo más adelante las balsas permanecen preservadas como una entidad independiente.
Hasta el momento han sido descubiertos dos tipos de balsas lipídicas: las caveolas, y las planas.
También conocidas como balsas lipídicas no caveolas o glicolípidas. Son balsas no invaginadas; es decir, que son continuas al plano de la membrana plasmática. No se conoce mayor información acerca de su morfología ni de su estructura.
Son balsas lipídicas representadas como invaginaciones de la membrana plasmática que presentan tamaños que oscilan entre los 50 hasta los 100 nm. Son ricas en proteínas y en lípidos como el colesterol y las enfingomielinas. Su biogénesis y mantenimiento dependen de proteínas integrales llamadas caveolinas.
La principal función de las balsas lipídicas es la transducción, es decir, convertir o transformar señales en otras respuestas o señales específicas. Esto lo hacen gracias a la presencia de moléculas implicadas en la señalización y a la heterogeneidad de su composición.
Se conocen una gran variedad de funciones cumplidas por las balsas lipídicas. A continuación veremos algunas de las más importantes.
Algunas investigaciones sugieren una participación activa de las balsas lipídicas en las respuestas del sistema inmunológico. La distintas balsas se asocian para la transducción, que en el caso del sistema inmune activa a los linfocitos T, provocando finalmente la respuesta.
El caso contrario se da cuando dichas balsas rompen su asociación a través de una separación física, que deriva en la ausencia de la señal activadora, finalizando la respuesta inmunitaria. En este proceso, las balsas no solo cumplen la función de transducción sino de regulación de la actividad.
El proceso de exocitosis consiste en la fusión de unas vesículas cargadas de líquido intracelular con la membrana plasmática, para liberar el contenido vesicular en el medio extracelular y también incorporar proteínas vesiculares y lípidos a la membrana.
Diversos estudios revelan que tanto el colesterol, como los esfingolípidos y las balsas lipídicas juegan un papel crucial en este proceso. Las balsas lipídicas, en la exocitosis, concentran proteínas en lugares específicos de la membrana plasmática y también cumplen una función reguladora en el proceso.
Hoy en día, se sabe que las balsas lipídicas pueden servir de punto de entrada para diferentes tipos de agentes externos, como microorganismos, virus y toxinas. Sin embargo, aún no se conoce el motivo por el que estos componentes celulares cumplen esta función.
Lo que sí se sabe es que varios microorganismos utilizan a las balsas lipídicas para protegerse del sistema inmunitario y así poder propagarse por el organismo.
Se ha observado la migración o movimiento de balsas hacia los puntos de contacto de varios patógenos y la dependencia del colesterol, para que ocurra la entrada e incluso la salida del agente externo.
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