Bombardeando al virus: ¡Jabón aplasta!
Nico tiene 4 años y, como muchos, estos días se pregunta por qué tanta insistencia con lavarnos las manos con agua y jabón.
Para intentar explicárselo, sus padres usaron un experimento que se ha popularizado en las redes sociales y en la televisión.
En este experimento, podemos observar cómo las partículas que flotan en el agua salen disparadas hacia los bordes del plato al añadir el agua con jabón. Esto es debido a que las moléculas de jabón se ordenan en la superficie del agua y desplazan las partículas hacia el exterior.
¿Cuál fue la reacción de Nico? Preguntar si “los coronavirus huyen del jabón”. Vaya, parece que Nico aún no entiende qué suerte corren los virus cuando nos lavamos las manos.
Los virus son nanopartículas constituidas por material genético, proteínas y, en algunos casos, por una bicapa lipídica que los envuelve. Todos estos componentes se autoensamblan mediante interacciones débiles que constituyen el talón de Aquiles de los virus. En el caso de los virus con bicapa lipídica, como el del infame coronavirus, al lavarnos las manos el jabón disuelve la bicapa y el virus se rompe impidiendo que pueda infectarnos.
Nico me mira con los ojos como platos. Vale, paso a paso. ¿Qué significa todo esto?
La clave para entender cómo actúa el jabón sobre los virus (también sobre bacterias y, de forma similar, sobre la suciedad) es que está formado por moléculas anfifílicas. Esto significa que tienen una cabeza hidrofílica —interacciona favorablemente con el agua— y una cola hidrofóbica —rehúye el agua—. Al disolver jabón en agua, las moléculas se ordenan de acuerdo con su naturaleza anfifílica: a concentraciones bajas, las moléculas de jabón se sitúan en la interfase agua/aire con las cabezas hidrofílicas en contacto con el agua; a concentraciones más altas, las moléculas de jabón se ordenan en la solución acuosa formando micelas, es decir, se agrupan para formar esferas con las cabezas apuntando hacia el exterior y las colas protegidas del agua en el interior.
A su vez, los lípidos que forman la envoltura vírica también son moléculas anfifílicas que, en este caso, forman bicapas lipídicas —micelas de doble capa con las cabezas hidrofílicas separando las colas hidrofóbicas del agua—.
Así pues, cuando nos lavamos las manos con agua y jabón, rodeamos los virus con moléculas de jabón. Estas moléculas, en su huida del agua, interaccionan tanto con otras moléculas de jabón como con los lípidos que conforman la envoltura vírica porque las moléculas de jabón y los lípidos son químicamente similares. Durante este proceso, algunas moléculas de jabón son capaces de interaccionar con la bicapa lipídica del virus, desestabilizándola y provocando que se acabe rompiendo. Una vez el virus es destruido, otras moléculas de jabón rodean las partes del virus formando micelas que, ahora sí, son arrastradas por el agua.
Sin embargo, Nico aún no sabe nada de bicapas, ni interacciones… ni siquiera sabe lo que es una molécula. ¡Tiene cuatro años!
En su caso, se hace necesario usar una explicación mucho más visual que, aún de una manera sencilla, transmita la idea principal: el jabón rompe los virus.
En este caso, al mezclar agua y aceite estos se separan ya que no son miscibles. Cuando añadimos agua con jabón, se forman pequeñas esferas de aceite en el agua por la acción de las moléculas anfifílicas de jabón. En este caso, las micelas que forman las moléculas de jabón rodean gotas de aceite estabilizando la mezcla agua/aceite.
Los iniciados me diréis: ¡el experimento del aceite tampoco es exacto! Tenéis toda la razón, no lo es. Sin embargo, en este experimento podemos ver como la gota de aceite (el virus) se rompe al añadir jabón formando esferas más pequeñas. Ahora sí, Nico comprende que los virus se rompen al lavarnos las manos.
Para hablar de cómo el jabón interactúa con un virus podríamos ir al laboratorio, construir una bicapa para visualizarla con un
microscopio y ver qué pasa si añadimos jabón: eso sería visual y, a la vez, veraz. Por desgracia, no siempre es así y normalmente
la ciencia no nos da imágenes que nos permitan divulgar. En estos casos, se hace imprescindible que, aquellos que intentamos divulgar,
nos esforcemos en explicar los conceptos desnudándolos de tecnicismos y en crear imágenes que nos permitan visualizarlos. Todo esto sin
faltar a la verdad ¡Casi nada!
Glosario
Nanopartícula: Cualquier partícula cuyo tamaño esté en el orden del nanómetro. En el caso de los virus, suelen medir entre 20 y
250 nanómetros, es decir, entre 0’000000002 y 0’00000025 metros.
Material genético: nos referimos a las moléculas que guardan la información genética. Estas moléculas pueden ser el ADN
(ácido desoxirribonucleico) o el ARN (ácido ribonucleico).
Proteína: esta seguro que no coge de nuevas a nadie. Solemos pensar en ellas como algo que encontramos en la carne, pero
son mucho más que eso (preguntadle a un bioquímico, si no). Las proteínas son moléculas, muy grandes, formadas por secuencias de
aminoácidos. En una célula, se encargan de casi todos los procesos que os podáis imaginar.
Interacción débil: llamamos interacción débil a todas aquellas interacciones entre moléculas que no impliquen enlace químico. Algunas de las más conocidas son los puentes de hidrógeno, las interacciones electroestáticas, las fuerzas de Van der Waals y, de
las que hemos hablado hoy, las interacciones hidrofóbicas.
Miscible: se dice de un líquido que es capaz de mezclarse con otro en cualquier proporción.
Para saber más
- Esta infografía de Compound Interest explica cómo actúan diferentes sustancias sobre el coronavirus, en inglés: Four ways to destroy coronavirus- Compund Interest En castellano: Cuatro maneras de destruir el coronavirus
- En este hilo de Twitter, Palli Thordarson, profesor en la Facultad de Químicas en la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), nos explica cómo es capaz de adherirse el virus a nuestra piel y cómo actúa el jabón sobre él. En inglés.
1/25 Part 1 - Why does soap work so well on the SARS-CoV-2, the coronavirus and indeed most viruses? Because it is a self-assembled nanoparticle in which the weakest link is the lipid (fatty) bilayer. A two part thread about soap, viruses and supramolecular chemistry #COVID19 pic.twitter.com/OCwqPjO5Ht
— Palli Thordarson (@PalliThordarson) March 8, 2020
- Inspirado en este hilo, un artículo del New York Times. En castellano. ¿Por qué el jabón funciona?
- Del mismo autor del primer hilo, otro respondiendo a preguntas que surgieron del primero. En inglés.
1/18 A soap is a soap is a soap! I am still flabbergasted by your response to my Twitter thread about the #COVID19 Coronavirus, soap and supramolecular chemistry! I have been quite busy today but I in this thread I will try to provide answers to some of your questions: pic.twitter.com/re56GDmvIG
— Palli Thordarson (@PalliThordarson) March 9, 2020