Estructura, dinámica y estabilidad mecánica de las películas interfaciales de surfactante pulmonar. efecto de las proteínas SP-B y SP-C.

El surfactante pulmonar es un complejo lipoproteico sintetizado por el epitelio alveolar y secretado a las vías aéreas pulmonares, donde se adsorbe a la interfase aire-líquido y facilita la fisiología respiratoria. La principal función del surfactante es estabilizar la superficie de intercambio gaseoso del pulmón frente a fuerzas físicas que tienden a su colapso, mediante la reducción dramática de la tensión superficial hasta valores próximos a 0 mN/m. Además de esta función puramente física, diversos elementos del surfactante participan en el establecimiento de mecanismos de defensa innatos en la superficie del pulmón, que impiden la entrada de patógenos a través de la mayor superficie del organismo expuesta al entorno. Alteraciones o deficiencias de este sistema surfactante llevan asociadas el desarrollo de diferentes patologías, tanto en neonatos prematuros como en niños y adultos con daño pulmonar. El tratamiento clínico de estas patologías se aborda hoy día mediante la suplementación con preparaciones de surfactante exógeno, en la mayor parte de los casos de origen animal. El desarrollo de nuevas preparaciones surfactantes más eficientes y humanizadas requiere, por una parte, del conocimiento detallado de los mecanismos moleculares de acción del sistema, y de cómo se produce el acoplamiento entre los principales componentes encargados de su actividad biofísica, y por otro, del diseño y producción de análogos miméticos de las proteínas hidrofóbicas SP-B y SP-C. En la presente Tesis se aborda la caracterización de las propiedades mecánicas de las películas interfaciales de surfactante, correlacionándolas con el comportamiento funcional en modelos in vitro que mimetizan la dinámica interfacial respiratoria, mediante un dispositivo y metodología original puesta a punto en el laboratorio, el martillo pendular, que evalúa la estabilidad de películas interfaciales ante perturbaciones mecánicas en el surfactómetro de burbuja cautiva CBS. Un aspecto importante es que la composición y estructura molecular de estas películas debe estar optimizada para soportar presiones muy elevadas en ciertas etapas de un proceso cíclico de compresión-expansión continua, a razón de 20 ciclos/minuto, manteniendo la máxima estabilidad. En la Tesis se ha determinado que la proteína SP-B juega el papel más importante en la estabilización mecánica de las películas interfaciales, y que la cooperación de las proteínas SP-B y SP-C en el adecuado contexto lipídico proporciona la adecuada combinación de dinámica y estabilidad mecánica a las películas de surfactante.