Modelo de transporte por canales de isopolaridad. Aplicación clínica en biomarcadores nutrientes - Sánchez-Jiménez, Francisco (Universidad de Málaga, Servicio de Publicaciones y Divulgación Científica, 2014)
La comunidad científica acepta que los lípidos con pequeño peso molecular, hormonas esteroides, atraviesan las membranas plasmáticas por difusión simple. Si los esteroides, cumplieran con este modo de permeación, al penetrar en el seno de la membrana plasmática, se diluirían al contactar con un ambiente lipídico de similares propiedades que el sustrato. Existen varios modelos, con su soporte experimental, para explicar el transporte de testosterona, molécula de la que depende la continuidad de la especie. La hormona testosterona debe ajustarse al control fisiológico. Traspasar libremente todo tipo de membrana y penetrar en cualquier tipo de células escaparía de un ajuste fino de la homeostasis. Las hormonas, agentes directivos, actúan condicionando respuestas. Su presencia en la superficie externa de la membrana desencadena una cascada de acontecimientos en todo momento controlados y con la suficiente celeridad para cumplir con la temporalidad biológica. La testosterona interviene en procesos concretos, no continuos, aleatorios, gaussianos, dirigidos a activar una o varias rutas metabólicas y a inhibir otras. Por sus acciones se generan moléculas cargadas de información singular, dirigidas a controlar ciertos procesos. Para explicar la saturación e inhibición del transporte de testosterona en células perfundidas mostrada en la parte experimental de este trabajo, se propone la existencia de interacciones moleculares que satisfagan estados estacionarios (saturación) y que impliquen, además, la creación de gradientes y acciones alostéricas y cooperativas (controlables por inhibición) generando la formación inducida de canales de isopolaridad-isoentrópicos. Como ocurre en la membrana postsináptica, que se moviliza para reconocer, interpretar y trasladar el mensaje de los efectores nerviosos, los esteroides, al interaccionar con las células diana, como efector de la membrana plasmática, inducen a ésta a que se movilice y organice para reconocer y favorecer el paso de estas hormonas hasta el segundo receptor. La mecánica secuencial es: en una zona concreta de la membrana se agrupan, se agregan, moléculas de polaridad semejante al efector para ofrecerle un lecho o canal por el que penetra de manera concreta (no aleatoria). La velocidad de entrada aumentará conforme se acumule el sustrato en el polo externo, alcanzando la saturación e, incluso, se obturará cuando se logre la saturación de los receptores intracelulares que transmiten el siguiente mensaje hormonal. Nutrientes como la Leucina y otros aminoácidos simulan la acción anabolizante de la Testosterona: dianas terapéuticas potenciales son sus mecanismos de transporte. Este modelo se enmarca en una interpretación dinámica del transporte de fármacos para optimizar la dosificación y biodisponibilidad. Este modelo cumple las condiciones termodinámicas y cinéticas del transporte mediado. El canal exhibe dos características esenciales: Isopolaridad e Isoentropía. Atravesar ese flujo lipídico exige el reconocimiento, acoplamiento, la interpretación de moléculas cargadas de información, en un proceso no aleatorio, con la intencionalidad propia de los regiones termodinámicas donde son aplicables los principios de mínima producción de entropía y máxima disipación de energía/entropía, con un balance entálpico-entrópico casi nulo, y en el que los contornos de polaridad del canal dispongan de vías funcionales diversas pero enlazadas con potenciales de solvatación energéticamente mínimos.
Keywords: Marcadores bioquímicos - Tesis doctorales; Isopolaridad-Isoentrópico; Canal; Transporte; Hormona; Esteroide