Questão de Biologia — Moléculas, células e tecidos — FUNDATEC 2025

Eletroporação e fluidez da membrana plasmática

Gabarito: letra A. A maior facilidade de transfecção dos fibroblastos por eletroporação se deve à menor rigidez e maior fluidez da bicamada lipídica de sua membrana plasmática. Membranas mais fluidas permitem que os poros formados pelo campo elétrico se fechem de forma mais eficiente e estável, favorecendo a entrada do DNA exógeno. Essa característica está diretamente ligada à composição lipídica da membrana, conforme o modelo do mosaico fluido de Singer e Nicolson.

A eletroporação é uma técnica de biologia molecular que utiliza pulsos elétricos para criar poros transitórios na membrana plasmática, permitindo a passagem de moléculas como DNA, RNA ou proteínas para o interior da célula. A eficiência desse processo depende criticamente das propriedades físicas da membrana, especialmente da sua fluidez. A fluidez da bicamada lipídica é determinada por fatores como o comprimento e o grau de saturação das cadeias de ácidos graxos dos fosfolipídios e a quantidade de colesterol presente. Cadeias mais curtas e insaturadas aumentam a fluidez, enquanto cadeias longas e saturadas a diminuem. O colesterol, presente em membranas animais, atua como um modulador de fluidez: em temperaturas fisiológicas, ele tende a reduzir a fluidez da membrana, tornando-a mais rígida e ordenada.

Os fibroblastos, células do tecido conjuntivo, apresentam membranas com menor teor de colesterol e esfingolipídios em comparação com células dendríticas, que são células apresentadoras de antígenos do sistema imunológico. Essa diferença na composição lipídica resulta em uma membrana mais fluida nos fibroblastos, o que facilita a formação e o fechamento dos poros durante a eletroporação, aumentando a eficiência da transfecção. Por outro lado, as células dendríticas, com membranas mais ricas em colesterol e esfingolipídios, tendem a ser mais rígidas, o que dificulta a eletroporação e reduz a eficiência da transfecção.

A questão explora a relação entre a composição da membrana e sua fluidez, um conceito central do modelo do mosaico fluido. A banca cobra a capacidade de correlacionar a estrutura da membrana com sua função e com técnicas experimentais como a eletroporação. É importante lembrar que a fluidez da membrana não é uma propriedade fixa, mas sim dinâmica e influenciada por diversos fatores, incluindo temperatura e composição lipídica.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa está correta porque a menor rigidez e maior fluidez da bicamada lipídica é exatamente a característica que torna os fibroblastos mais facilmente transfectáveis por eletroporação. Uma membrana mais fluida permite que os poros formados pelo campo elétrico se reorganizem e se fechem de maneira mais eficiente, facilitando a entrada do material genético. Essa fluidez é consequência de uma composição lipídica com menor quantidade de colesterol e esfingolipídios e maior proporção de fosfolipídios com cadeias insaturadas.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O potencial de membrana em repouso não é o principal fator que determina a eficiência da eletroporação. Embora o potencial de membrana possa influenciar a formação de poros, a diferença entre fibroblastos e células dendríticas na transfecção é mais bem explicada pelas propriedades físicas da bicamada lipídica, como fluidez e rigidez, do que pelo potencial de repouso. Além disso, não há evidência de que os fibroblastos tenham um potencial de membrana em repouso significativamente menor que o das células dendríticas.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A composição predominante de fosfolipídios com cadeias saturadas e longas diminuiria a fluidez da membrana, tornando-a mais rígida. Isso dificultaria a eletroporação, não a facilitaria. Portanto, essa característica não explica a maior facilidade de transfecção dos fibroblastos. Na verdade, membranas mais fluidas são caracterizadas por fosfolipídios com cadeias insaturadas e mais curtas.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A maior presença de colesterol e esfingolipídios tende a reduzir a fluidez da membrana, tornando-a mais rígida e ordenada. Isso dificultaria a eletroporação, não a facilitaria. Portanto, essa característica não explica a maior facilidade de transfecção dos fibroblastos. Na verdade, as células dendríticas, que são mais difíceis de transfectar, tendem a ter maior quantidade desses lipídios em suas membranas.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A expressão de canais iônicos voltagem-dependentes não é o principal fator que determina a eficiência da eletroporação. Embora esses canais possam influenciar a resposta da célula ao campo elétrico, a diferença entre fibroblastos e células dendríticas na transfecção é mais bem explicada pelas propriedades físicas da bicamada lipídica, como fluidez e rigidez. Além disso, não há evidência de que os fibroblastos tenham maior expressão desses canais em comparação com as células dendríticas.

Gabarito: letra A.