SagaScience File - Chimie și frumusețe
Suprafața pielii și locația sa geografică face prima interfață moleculară a organismului. Prin urmare, pielea este în contact permanent cu mii de molecule, prezente în mediul nostru și care, în funcție de proprietățile lor fizico-chimice, vor fi oprite de stratul cornos sau vor pătrunde în epidermă și apoi în derm.
Prezența acestor molecule străine în piele nu va avea, în marea majoritate a cazurilor, consecințe dăunătoare. Pielea este într-adevăr echipată cu un arsenal complet de sisteme enzimatice responsabile de transformarea acestor molecule în derivați solubili în apă pe care organismul îi poate excreta în mod natural. Cu toate acestea, în unele cazuri, prezența acestor molecule va duce la o patologie care pare să crească în populația generală: contactați alergia.
Alergia la contact, cunoscută și sub denumirea de alergie întârziată sau hipersensibilitate la contact întârziată, se va manifesta prin apariția, după câteva ore, a unei roșii pronunțate (eritem), umflături (edem) și mâncărime (prurit) pe zona de contact cu pielea.alergen. Deși această patologie este în majoritatea cazurilor benignă, se poate dovedi foarte invalidantă și poate deveni cronică.
În ultimul deceniu, s-au făcut multe eforturi pentru a înțelege mai bine fenomenele celulare, biochimice și chimice care fac din o moleculă aparent banală un alergen de contact.
Câteva memento-uri chimice
Legăturile chimice reprezintă interacțiuni electronice între atomi. Pot fi mai mult sau mai puțin puternici și se caracterizează prin energia pe care o pun în joc, o reflectare a stabilității lor. Energia legăturii este de fapt energia care trebuie furnizată pentru a rupe legătura dintre cei doi atomi.
În general, distingem așa-numitele legături „slabe”. care implică niveluri de energie cuprinse între câteva calorii și zece kilocalorii pe mol și așa-numitele legături puternice (legături covalente sau de coordonare) care au energii de legare de 50 până la 100 kilocalorii pe mol.
Așa-numitele interacțiuni slabe sunt clasificate în general în trei categorii principale: legături hidrofobe, legături dipol și anumite legături ionice.
- legături hidrofobe reprezintă capacitatea moleculelor organice de a se organiza în apă pentru a reduce suprafața de contact pe care o oferă mediului apos. Acesta este modul în care moleculele hidrofobe se vor insera în straturile bifolipidice ale membranelor celulare, în regiunile hidrofobe ale proteinelor sau receptorilor de membrană. Aceste legături hidrofobe care implică energii de ordinul a 10 până la 20 de calorii pe angstrom pătrat și pe mol par totuși să joace un rol important în alergiile la produsele foarte lipofile.
- legături dipolare sunt interacțiuni electrostatice între dipoli existenți sau induși. Într-adevăr, norii electronici nu au întotdeauna o densitate de încărcare uniformă (aceste variații rezultă din structura moleculei) și zonele cu densitate mare de electroni pot interacționa electrostatic cu zone cu densitate mică (dipoli permanenți).
Norii electronici se pot deforma și polariza pe măsură ce se apropie unul de celălalt și astfel creează așa-numiții dipoli induși. Interacțiunea dintre acești dipoli reprezintă ceea ce se numește legături Van der Waals. Energia acestor legături este de ordinul a 50 până la 500 de calorii pe mol.
- legături ionice sunt interacțiuni electrostatice între sarcini existente și în general localizate, prezente pe molecule organice sau minerale. Acestea sunt, de exemplu, interacțiunile existente între ioni în soluție. Astfel de interacțiuni există între aminoacizii încărcați din proteine.
Aceste legături slabe, dacă implică energii modeste și generează complexe de stabilitate slabă, sunt totuși foarte importante în biologie, deoarece controlează practic toate fenomenele de recunoaștere dintre receptori și substraturi.