Superficie de membrana

Qué es la superficie de membrana

El término combina superficie, del latín superficies, con membrana, del latín membrana ("piel, pergamino"), derivado a su vez de membrum ("miembro"). Designa, dentro del vocabulario de la biología celular, la cara de la membrana celular orientada hacia el medio extracelular. La cara citoplasmática, vuelta hacia el interior, es la otra mitad de esa misma frontera.

Esa distinción entre dos caras no es un matiz académico. Determina, entre otras cosas, qué moléculas puede reconocer una célula y cuáles quedan reservadas a su maquinaria interna.

Un modelo que cambió con el tiempo

La imagen actual de la superficie de membrana es relativamente reciente. En 1935, Hugh Davson y James Danielli propusieron que la membrana plasmática era una especie de emparedado, con dos capas continuas de proteína a modo de pan y una bicapa lipídica de relleno. El modelo tuvo buena acogida durante décadas, en parte porque encajaba con lo que mostraban los primeros microscopios electrónicos.

Esa imagen del emparedado no resistió el avance de la técnica. En 1972, Seymour Singer y Garth Nicolson propusieron el modelo del mosaico fluido, todavía vigente en sus rasgos esenciales: la membrana es una bicapa de lípidos en la que flotan proteínas, algunas de ellas atravesándola de lado a lado. La superficie de membrana dejó de entenderse como una lámina uniforme para convertirse en un mosaico cambiante de piezas móviles.

Asimetría entre las dos caras

Las dos caras de la membrana no tienen la misma composición, y esa diferencia es constante en prácticamente todas las células del organismo. La fosfatidilserina, por ejemplo, se mantiene casi siempre confinada a la cara citoplasmática; su aparición en la cara externa suele ser una señal de que la célula ha entrado en un proceso de muerte programada, y actúa entonces como aviso para que otras células la retiren.

La cara externa concentra, en cambio, glucolípidos y glucoproteínas que forman el glucocálix, una cubierta de carbohidratos que envuelve a la célula como una segunda piel. Ahí reside buena parte de la identidad molecular de cada célula: el mismo carbohidrato que permite a un glóbulo rojo reconocerse como propio es el que provoca el rechazo cuando se transfunde sangre de un grupo incompatible.

Moléculas de reconocimiento en la superficie

Entre las proteínas ancladas en la cara externa de la membrana destacan los receptores, capaces de captar una señal química y transmitirla al interior de la célula, y los antígenos de superficie, que permiten identificar a qué tipo celular pertenece cada célula. Los linfocitos T y B, por ejemplo, se distinguen entre sí precisamente por los antígenos que exhiben en su superficie.

Clasificar esas moléculas exigió, en su momento, poner orden en un vocabulario que se había vuelto caótico. En 1982, un grupo internacional reunido en París evaluó ciento treinta y nueve anticuerpos monoclonales y los agrupó según el antígeno de superficie que reconocían, dando origen a la nomenclatura de los antígenos CD. Aquella primera reunión estableció apenas quince grupos. Hoy son varios cientos.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre superficie de membrana y membrana celular?

La membrana celular es la estructura completa: una bicapa lipídica con proteínas, colesterol y carbohidratos. La superficie de membrana es, en concreto, su cara externa, la que da al medio extracelular.

¿El modelo del mosaico fluido sigue vigente?

Sí, en sus líneas generales, aunque se ha matizado con hallazgos posteriores, como la existencia de microdominios lipídicos más ordenados dentro de la propia membrana. Sigue siendo, más de cincuenta años después de su publicación, el marco de referencia para entender la estructura de la membrana plasmática.

¿Por qué la fosfatidilserina en la cara externa se asocia a la muerte celular?

Porque, en condiciones normales, esta molécula permanece confinada a la cara interna de la membrana. Cuando aparece en la cara externa, funciona como una señal que los macrófagos y otras células del sistema inmunitario reconocen para eliminar a la célula moribunda antes de que libere su contenido al espacio extracelular.

¿Cuántos antígenos CD se conocían tras la primera reunión de 1982?

Quince. La cifra creció con rapidez en las reuniones posteriores de Boston, Oxford y Viena, hasta superar hoy los trescientos setenta.

Referencias

1. IUIS-WHO Nomenclature Subcommittee. Nomenclature for clusters of differentiation (CD) of antigens. Bulletin of the World Health Organization, 1984
2. BVS/DeCS. Descriptores en Ciencias de la Salud: Glicocálix
3. OpenStax. Biología general: componentes y estructura de la membrana plasmática
4. Clínica Universidad de Navarra. Diccionario médico: fosfatidilserina