• Un equipo de investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y del Instituto Laue-Langevin (ILL) ha logrado avances significativos en la comprensión de cómo funcionan las proteínas esenciales en el surfactante pulmonar, un descubrimiento que podría ser clave para el desarrollo de tratamientos más eficaces contra los trastornos respiratorios por deficiencia de surfactante.

 

• Utilizando tecnología de reflectometría de neutrones, los investigadores han logrado observar las estructuras tridimensionales de los depósitos lipídicos que estabilizan la superficie alveolar, lo que antes solo era una hipótesis.

 

• Los resultados han sido publicados en el Journal of Colloid and Interface Science

 

Madrid, 31 de octubre de 2025.- Una colaboración sostenida a lo largo de varios años entre el Instituto Laue-Langevin (ILL) de Grenoble, Francia, y el Grupo BIOMIL/BIOPHYS-Hub de la Universidad Complutense de Madrid ha revelado información sobre la estructura y organización del surfactante pulmonar, el material lipoproteico que recubre los alvéolos y facilita la respiración.

En los bebés prematuros, los pulmones inmaduros aún no han producido un surfactante funcional, lo que dificulta la apertura de los pulmones y, por ende, la respiración. Los primeros intentos de tratamiento basados únicamente en mezclas lipídicas no lograron éxito hasta finales de los años 80, cuando se descubrieron dos proteínas hidrofóbicas fundamentales para la función del surfactante: SP-B y SP-C. A pesar de que estas proteínas representan menos del 1% de la masa total del surfactante, su papel es indispensable: la SP-B es vital para la vida, mientras que la ausencia de SP-C está relacionada con graves problemas respiratorios a largo plazo.

Sin embargo, muchos aspectos del funcionamiento del sistema surfactante pulmonar aún permanecen desconocidos. La dificultad de reproducir este sistema complejo en laboratorio ha sido un obstáculo, especialmente debido a la extrema hidrofobicidad de las proteínas esenciales, lo que complica su aislamiento y caracterización. Aunque los modelos sugieren que las proteínas SP-B y SP-C son cruciales en la formación de estructuras lipídicas complejas en la superficie alveolar, no existían pruebas experimentales directas.

El grupo BIOMIL/BIOPHYS-Hub, dirigido por el profesor Jesús Pérez Gil, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense, lleva más de 30 años centrado en el estudio del sistema surfactante pulmonar, esencial para reducir la tensión superficial y prevenir el colapso alveolar durante la respiración.

Para estudiar la estructura de las películas de surfactante, el grupo BIOMIL ha utilizado la técnica de reflectometría de neutrones en colaboración con científicos del instrumento FIGARO del ILL, asociado al sincrotrón de Grenoble. En una serie de experimentos realizados en los últimos 4 años, los investigadores crearon películas de surfactante en una interfase aire-líquido, simulando las condiciones del alvéolo, y analizaron en tiempo real cómo la película interfacial respondía a la compresión y expansión, tal y como ocurre en los ciclos respiratorios.

La exposición a un flujo de neutrones de alta intensidad permitió obtener datos de alta resolución sobre la estructura y composición de estas películas, con una velocidad y calidad sin precedentes. Los resultados de este trabajo, recientemente publicados en el Journal of Colloid and Interface Science, han demostrado que, durante la compresión, se produce una transición de monocapa a multicapa en la película superficial. Esto ha permitido identificar la función específica de cada proteína, confirmando que la proteína SP-B es la encargada de impulsar la formación y estabilización de estructuras lipídicas tridimensionales en la interfase aire-líquido, un proceso clave para mantener abiertos los espacios aéreos del pulmón.

Este avance científico pone de manifiesto el potencial de la colaboración multidisciplinar entre biología, física y tecnología para desentrañar los secretos de sistemas biológicos complejos. Los hallazgos obtenidos mediante reflectometría de neutrones abren nuevas perspectivas para el desarrollo de tratamientos más efectivos para los pacientes con trastornos pulmonares causados por la deficiencia de surfactante, un problema para el que aún no existe una terapia completamente satisfactoria.

 

 

^{Lungs surfactant graphical}

 

 

^{Lungs alveolus}

 

 

^{Miembros del equipo complutense que colaboran en el proyecto, durante una de las estancias de trabajo en Grenoble}

 

 

^{Miembros del equipo complutense que colaboran en el proyecto, durante una de las estancias de trabajo en Grenoble}

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^{Referencia: Ainhoa Collada, Javier Carrascosa-Tejedor, Pablo Sanchez-Puga, Alessio Liguori, Philipp Gutfreund, Andreas Santamaría, José Carlos Castillo-Sanchez, Armando Maestro, Antonio Cruz, Jesús Pérez-Gil. "Escaping from Flatland: the role of proteins SP-B and SP-C in the formation of 3D structures in interfacial pulmonary surfactant films". Journal of Colloid and Interface Science 701 (2026) 138769. DOI: 10.1016/j.jcis.2025.138769}

 

 

 

 

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