El Dr. Hugo Alejandro Pérez, profesor adjunto en la asignatura Hidroquímica de las carreras Tecnicatura y Licenciatura en Hidrología Subterránea de la FCEyT, fue invitado a disertar en la LIII Reunión Anual de la SAB (Sociedad Argentina de Biofísica), que se realizó del 26 al 28 de noviembre, en la ciudad de Buenos Aires. Cada año SAB organiza un encuentro donde la comunidad biofísica del país, junto a destacados invitados internacionales, discute los avances recientes en todos los campos de la Biofísica.

Para esta participación, fue convocado por Dr. Marcelo Ozu, investigador del CONICET y miembro del Grupo de Biofísica de Acuaporinas y Transporte de Agua, de la Universidad de Buenos Aires (UBA), para disertar en el simposio de Biomembranas. Si bien nuestro docente actualmente se encuentra abocado a la investigación de otras temáticas, le pareció un interesante desafío exponer sobre sus investigaciones previas, relacionadas a sistemas biomiméticos, específicamente en vesículas lipídicas. De esta manera, presentó el Trabajo titulado: “Studying how cholesterol affects the hydration properties of lipid membrane interphases using Laurdan fluorescence” (Estudio de cómo el colesterol afecta las propiedades de hidratación de las interfases de la membrana lipídica mediante fluorescencia de Laurdan).

Según informó, el foco de la charla estuvo orientado a evaluar los efectos del colesterol en un sistema biomimético, constituido por vesículas lipídicas de distinta composición. Y durante su investigación pudo determinar que el colesterol ejerce un efecto diferencial sobre lípidos saturados e insaturados, así como sobre lípidos éster y éter. Sus efectos dependen del estado físico de la membrana (gel o líquido cristalino). Y a través de su análisis pudo demostrar que se bloquea la incorporación de moléculas como la L-arginina en las membranas, evitando su inserción tanto en sistemas saturados como insaturados.

Sobre la exposición, contó que: “Fue una experiencia muy enriquecedora y quedé plenamente conforme con la charla. Al finalizar, varias personas de distintos grupos de investigación se acercaron a felicitarme, destacando que les había gustado mucho la exposición y que, aun sin trabajar en esta área específica, les resultó amena y completamente comprensible. Escuchar esos comentarios fue realmente muy gratificante”. Y destacó: “Quiero expresar mi sincero agradecimiento a los doctores Disalvo, Frías y Ledesma por su acompañamiento en mi formación y por confiar en mis capacidades. Asimismo, agradezco al CONICET, a la UNSE, a la FCEyT y a la Secretaría de Ciencia y Técnica por el apoyo y el financiamiento que me permiten continuar desarrollando mis investigaciones”. Cabe señalar que el Dr. Pérez es doctor en Ciencias Químicas por la UNT, Licenciado y Profesor en Química egresado de la FAyA (UNSE) e investigador del CONICET desde el año 2022, y docente de nuestra Facultad desde el 2017.

Vale destacar que la SAB, fue fundada en 1972, cuando aún no existían sociedades de biofísica en Latinoamérica. Desde entonces, ha mantenido reuniones anuales de manera ininterrumpida, algunas de ellas en coordinación con otras Sociedades Científicas, nacionales e internacionales, como la Sociedad Argentina de Bioquímica (SAIB), la Federación de Sociedades Biofísica de Latinoamérica (LaFeBS) y la Protein Society de Estados Unidos, de acuerdo con una política permanente de promoción de la comunicación y la cooperación en la comunidad científica. En la actualidad, la SAB cuenta con más de 300 miembros de distintas partes del país y para este encuentro, participaron reconocidos especialistas provenientes de Estados Unidos, España, Brasil, Alemania, Eslovenia, Uruguay y claro, Argentina. Felicitamos al docente por esta participación e impulsamos a que continúe en el camino de la divulgación y cooperación científica, que redunda en la calidad de enseñanza en nuestra Facultad.
 

Sobre la investigación:
El Dr. Pérez expuso: “Es conocido que el colesterol desempeña un papel esencial en la organización y función de las membranas biológicas, modulando las propiedades de las fases gel y líquido-cristalina de las fosfatidilcolinas (PC). En términos generales, el colesterol expande la fase gel y comprime u ordena la fase líquida de una bicapa lipídica, reduciendo la cooperatividad de la transición principal sin alterar significativamente la temperatura de transición, es decir, la temperatura a la cual la bicapa cambia de fase. Sin embargo, mediante espectroscopia de fluorescencia utilizando Laurdan como sonda fluorescente, se observa sistemáticamente la presencia de organización en la membrana. Por este motivo, el foco de la charla estuvo orientado a evaluar los efectos del colesterol en un sistema biomimético, constituido por vesículas lipídicas de distinta composición: variaciones en la longitud de la cadena hidrocarbonada, diferencias en los centros de hidratación y la presencia o ausencia de dobles enlaces. Para ello, se aprovecharon las propiedades fluorescentes de la sonda Laurdan, que permiten explorar con sensibilidad los cambios en la hidratación y el orden de las interfases de la membrana.

En los primeros estudios realizados con vesículas lipídicas formadas por el lípido dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC, por sus siglas en inglés), un fosfolípido clave del surfactante pulmonar, pude demostrar que el efecto del colesterol sobre la membrana era equivalente a “retirar agua” de la interfase lipídica. Sin embargo, el mecanismo real no implica la eliminación de agua, sino la reducción de su movilidad. El colesterol restringe el movimiento de las moléculas de agua en la interfase, promoviendo así un estado más organizado. La sonda fluorescente Laurdan registra estos cambios a través de la relajación dipolar, un parámetro directamente relacionado con la movilidad de las moléculas de agua en la interfase lipídica. En presencia de colesterol, dicha relajación disminuye debido a la formación de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y el grupo hidroxilo del colesterol. En estudios posteriores, evaluamos este mismo efecto del colesterol en membranas con diferentes composiciones lipídicas, tales como dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC), que posee cadenas hidrocarbonadas más cortas que el DPPC; lípidos tipo éter (éter-PC), que carecen del grupo carbonilo y presentan centros de hidratación distintos; y fosfolípidos con dobles enlaces en sus cadenas, como el 1,2-dipalmitoleoil-sn-glicerol-3-fosfocolina (16:1 (Δ9-cis) PC), así como mezclas de lípidos saturados e insaturados. Además, pude demostrar que el colesterol bloquea la inserción de aminoácidos como la L-arginina en membranas compuestas tanto por lípidos saturados como insaturados, anulando su efecto perturbador sobre la bicapa lipídica.

En resumen, pude determinar que el colesterol ejerce un efecto diferencial sobre lípidos saturados e insaturados, así como sobre lípidos éster y éter. Sus efectos dependen del estado físico de la membrana (gel o cristal líquido), dado que en vesículas de DPPC en fase gel prácticamente no produce modificaciones detectables. El colesterol induce cambios en la organización de las moléculas de agua y en la polaridad interfacial, y puede generar nuevos sitios de hidratación a través de su grupo hidroxilo en membranas que carecen de grupos carbonilo. Además, demostré que bloquea la incorporación de moléculas como la L-arginina en las membranas, evitando su inserción tanto en sistemas saturados como insaturados”.