Un sensor para una molécula escurridiza
El nitroxilo era, hasta hace poco, un compuesto intangible, y nunca se tenía certeza sobre su presencia. Parecía casi imposible imaginar que se podría medir en vivo y en directo. Sin embargo, científicos de Exactas UBA lograron atrapar y, por ende, detectar a esta pequeña molécula de tan solo tres átomos, que podría intervenir en múltiples funciones del organismo.
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Un instrumento de apenas un milímetro de diámetro permite medir en tiempo real y en cantidades pequeñísimas al HNO (nitroxilo), un compuesto escurridizo, del cual se sospecha que interviene en múltiples funciones del organismo. El detector fue desarrollado por científicos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (Exactas UBA).
“Luego de 6 años de estudio, logramos desarrollar este sensor. El detector es un alambre de oro o platino cuyo tamaño varía en función del ensayo a realizar, ya sea in vitro o in vivo. Empezó teniendo una forma de ‘banderita’ de 1 cm2, y lo fuimos miniaturizando hasta llegar a un bastón de 1 milímetro de diámetro”, describe el profesor Fabio Doctorovich, de Exactas, director de la investigación.
Este detector permite medir lo que hasta hace poco era considerado un compuesto prácticamente “intocable” ya que es altamente reactivo, reaccionando incluso consigo mismo. Antes, se asumía su presencia por métodos indirectos y pocos precisos. Por este motivo, no se tenía la certeza total de su presencia. En los últimos años se desarrollaron en distintas partes del mundo sistemas para detectarlo, pero ninguno de ellos con la capacidad de medir su concentración en tiempo real.
Ahora, finalmente, el detector desarrollado por los científicos argentinos logra cuantificar específicamente esta pequeña molécula en vivo y en directo. “No somos el único grupo en el mundo trabajando en esto. Nuestra ventaja es que el electrodo que elaboramos detecta HNO en tiempo real, mientras se está haciendo la medición. Tiene una respuesta rápida, instantánea y se puede seguir a través del tiempo. Esto permite monitorearlo en todo momento. Los otros métodos no tienen esta capacidad, y esto es una gran ventaja”, destaca Doctorovich, investigador del CONICET desde su laboratorio en Ciudad Universitaria. “Además, tiene otros beneficios adicionales al detectar concentraciones minúsculas, del orden nanomolar, y al ser reutilizable”, detalla.
Fabio Dotorovich, Marcelo Martí, Sebastián Suarez y Martina Muñoz.
¿Cómo es?
La investigación llevó su tiempo. Doctorovich, desde hace más de 15 años, trabaja con ciertos compuestos químicos, las porfirinas, en especial con metales como hierro o cobalto. “Primero hallamos que el HNO se une a estas metaloporfirinas, y lo podíamos cuantificar. A lo largo de años fuimos probando distintas estrategias, y encontramos que si uno colocaba una monocapa de porfirina de cobalto sobre una lámina de oro, era posible que funcionara como un electrodo que detectaba HNO”, describe el especialista.
El dispositivo,de pequeñas dimensiones desde sus orígenes (1 cm2), debió ser reducido aún más hasta alcanzar apenas un milímetro de diámetro. “Lo fuimos miniaturizando hasta poder introducirlo en corrientes sanguíneas de animales pequeños (ratas de laboratorio)”, relata. El grupo llevó adelante las pruebas, junto con científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires dirigidos por la Ruth Rosenstein. “Hicimos pruebas preliminares en animales de laboratorio. Al sensor lo colocamos dentro del corazón de ratas vivas y, al inyectar a los animales HNO en el torrente sanguíneo, vimos la señal inequívoca de su presencia”, precisa.
Al fin, el sensor probó que funcionaba para medir esta escurridiza molécula inorgánica. “De las más simples que hay, con sólo tres átomos”, indica.
¿Qué hace?
Contar con este detector permite diseñar una serie de experimentos para saber si el HNO está presente (o no) en numerosas funciones del organismo, es más, hasta si es generado por el propio cuerpo, como ocurre con otro compuesto parecido como el óxido nítrico (NO). “En medicina se sabe que cuando tiene lugar una infección, aumenta la concentración de óxido nítrico; ahora, también queremos saber si se produce HNO, y en caso de que esto resulte, comprender los mecanismos, o la química, subyacente a su producción”.
Mientras, en el terreno del laboratorio, todavía quedan numerosas cuestiones por develar. Recientemente, equipos de científicos en Alemania lograron demostrar que el HNO podría intervenir en la reparación celular en caso de cáncer o tumores. Contar con un dispositivo que mida nitroxilo ayudará, sin duda, a facilitar éstas y otras investigaciones futuras.
En definitiva, el objetivo es saber a ciencia cierta, en qué anda esta ex escurridiza molécula, finalmente atrapada, medida y monitoreada en vivo y en directo.
