Fosfolípido

Los fosfolípidos ^{[ 1 ]} son ​​una clase de lípidos cuya molécula tiene una "cabeza" hidrofílica que contiene un grupo fosfato y dos "colas" hidrofóbicas derivadas de ácidos grasos , unidas por un residuo de alcohol (generalmente una molécula de glicerol ). Los fosfolípidos marinos suelen tener ácidos grasos omega-3 EPA y DHA integrados como parte de la molécula de fosfolípido. ^{[ 2 ]} El grupo fosfato puede modificarse con moléculas orgánicas simples como colina , etanolamina o serina .

Los fosfolípidos son componentes esenciales de las membranas neuronales y desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de la estructura y la función cerebral . ^{[ 3 ]} Participan en la formación de la barrera hematoencefálica y apoyan la actividad de los neurotransmisores , incluida la síntesis de acetilcolina . ^{[ 4 ]}

Las investigaciones indican que los niveles de fosfolípidos en el cerebro disminuyen con la edad, y algunos estudios muestran una reducción de hasta un 20 % a los 80 años, lo que podría afectar la memoria, la concentración y el rendimiento cognitivo. ^{[ 3 ]} Se ha demostrado en ensayos clínicos que la suplementación dietética con fosfolípidos derivados de la membrana del glóbulo de grasa de la leche (MFGM) favorece la memoria, el estado de ánimo y la resiliencia al estrés tanto en niños como en adultos.

Múltiples ensayos controlados aleatorios han demostrado que la ingesta diaria de 300–600 mg de fosfolípidos de MFGM puede reducir significativamente el estrés percibido y mejorar el rendimiento cognitivo bajo presión. ^{[ 5 ]}

Los fosfolípidos son un componente clave de todas las membranas celulares . Pueden formar bicapas lipídicas debido a su carácter anfifílico . En los eucariotas , las membranas celulares también contienen otro tipo de lípido, el esterol , intercalado entre los fosfolípidos. Esta combinación proporciona fluidez en dos dimensiones junto con resistencia mecánica a la ruptura. Los fosfolípidos purificados se producen comercialmente y han encontrado aplicaciones en nanotecnología y ciencia de los materiales . ^{[ 6 ]}

El primer fosfolípido identificado como tal en tejidos biológicos en 1847 fue la lecitina , o fosfatidilcolina , en la yema de huevo de gallina por el químico y farmacéutico francés Theodore Nicolas Gobley .

Los fosfolípidos se han utilizado ampliamente para preparar liposomas , etosomas y otras nanoformulaciones de fármacos tópicos, orales y parenterales por diferentes razones, como una mejor biodisponibilidad, una menor toxicidad y una mayor permeabilidad a través de las membranas. Los liposomas ^{[ 12 ]} suelen estar compuestos de fosfolípidos enriquecidos con fosfatidilcolina y también pueden contener cadenas de fosfolípidos mixtas con propiedades tensioactivas . La formulación etosomal de ketoconazol mediante fosfolípidos es una opción prometedora para la administración transdérmica en infecciones fúngicas. ^{[ 13 ]} Los avances en la investigación de fosfolípidos mediante lipidómica para explorar estas biomoléculas y sus conformaciones han llevado a una mejor comprensión de diversas enfermedades (incluidos el cáncer y los síndromes neurológicos). ^{[ 14 ]}

Las simulaciones computacionales de fosfolípidos se realizan a menudo utilizando dinámica molecular con campos de fuerza como GROMOS , CHARMM o AMBER . ^{[ 15 ]}

Los fosfolípidos presentan una alta birrefringencia óptica , es decir, su índice de refracción varía a lo largo de su eje en comparación con la dirección perpendicular a él. La birrefringencia se puede medir utilizando polarizadores cruzados en un microscopio para obtener imágenes de, por ejemplo, las paredes de vesículas , o mediante técnicas como la interferometría de doble polarización para cuantificar el orden o la alteración de los lípidos en bicapas soportadas.

La síntesis de fosfolípidos ocurre en el lado citosólico de la membrana del RE ^{[ 19 ]} , la cual está repleta de proteínas que participan en la síntesis ( aciltransferasas GPAT y LPAAT, fosfatasa y colina fosfotransferasa) y la distribución ( flippasa y floppasa). Finalmente, una vesícula se desprenderá del RE, conteniendo fosfolípidos destinados a la membrana celular citoplasmática en su capa externa y fosfolípidos destinados a la membrana celular exoplasmática en su capa interna. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Las fuentes comunes de fosfolípidos producidos industrialmente son la soja, la colza, el girasol, los huevos de gallina, la leche bovina, las huevas de pescado, etc. Los fosfolípidos para la administración de genes, como la distearoilfosfatidilcolina y el dioleoil-3-trimetilamonio propano , se producen sintéticamente. Cada fuente tiene un perfil único de especies de fosfolípidos individuales, así como de ácidos grasos, y, por consiguiente, diferentes aplicaciones en la alimentación, la nutrición, la industria farmacéutica, la cosmética y la administración de fármacos.

Algunos tipos de fosfolípidos pueden dividirse para producir productos que funcionan como segundos mensajeros en la transducción de señales . Ejemplos de ello son el fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP₂ ₎ , que puede ser dividido por la enzima fosfolipasa C en inositol trifosfato (IP₃ ₎ y diacilglicerol (DAG), los cuales realizan las funciones de la proteína G de tipo Gq _en respuesta a diversos estímulos e intervienen en diversos procesos, desde la depresión a largo plazo en neuronas ^{[ 22 ]} hasta las vías de señalización de leucocitos iniciadas por receptores de quimiocinas ^{[ 23 ]} .

Los fosfolípidos también intervienen en las vías de señalización de las prostaglandinas como materia prima utilizada por las enzimas lipasas para producir los precursores de las prostaglandinas. En las plantas, sirven como materia prima para producir ácido jasmónico , una hormona vegetal de estructura similar a las prostaglandinas que media las respuestas defensivas contra los patógenos. ^{[ 24 ]}

Los fosfolípidos, y en particular la fosfatidilcolina, son un componente principal de la lecitina de la yema de huevo. En esta forma, funcionan como potentes emulsionantes naturales al estabilizar las interfaces aceite-agua, y se utilizan ampliamente en productos alimenticios como la mayonesa, las salsas y otras emulsiones de agua-aceite. ^{[ 25 ]}

Consulte la tabla a continuación para obtener una lista completa.

• Derivados naturales de fosfolípidos:

  PC de huevo ( lecitina de huevo ), PG de huevo, PC de soja, PC de soja hidrogenada, esfingomielina como fosfolípidos naturales.

• Derivados sintéticos de fosfolípidos:
  • Ácido fosfatídico (DMPA, DPPA, DSPA)
  • Fosfatidilcolina (DDPC, DLPC, DMPC, DPPC , DSPC, DOPC, POPC , DEPC)
  • Fosfatidilglicerol (DMPG, DPPG, DSPG, POPG)
  • Fosfatidiletanolamina (DMPE, DPPE, DSPE DOPE)
  • Fosfatidilserina (DOPS)
  • fosfolípido PEG (fosfolípido mPEG, fosfolípido de poliglicerina, fosfolípido funcionalizado, fosfolípido activado terminal)

• Teoría del cable
• Galactolípido
• Sulfolípido