Hugo Cerdà, Universitat Jaume I de Castelló, hcerda@sg.uji.es

Los tradicionales colorantes para la tinción de tejidos orgánicos se han quedado cortos. El avance en el estudio del metabolismo celular requiere herramientas superiores. Es necesario ver cosas más pequeñas y a concentraciones más bajas, y una de esas cosas es el grado de acidez o pH intracelular. Cualquier organismo trabaja a niveles de pH cercanos al del agua corriente, pero existen procesos biológicos que están asociados a la presencia de zonas anormalmente ácidas. Hasta ahora esos procesos no se habían podido estudiar plenamente por la falta de instrumentos óptimos para medir la acidez, algo que comienza a cambiar. Investigadores de la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) han diseñado, junto con científicos de la Universidad East Anglia (Reino Unido), una molécula fluorescente que mide el pH intracelular.

Los tradicionales colorantes para la tinción de tejidos orgánicos se han quedado cortos. El avance en el estudio del metabolismo celular requiere herramientas superiores. Es necesario ver cosas más pequeñas y a concentraciones más bajas, y una de esas cosas es el grado de acidez o pH intracelular.Cualquier organismo trabaja a niveles de pH cercanos al del agua corriente, pero existen procesos biológicos que están asociados a la presencia de zonas anormalmente ácidas. Hasta ahora esos procesos no se habían podido estudiar plenamente por la falta de instrumentos óptimos para medir la acidez, algo que comienza a cambiar. Investigadores de la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) han diseñado, junto con científicos de la Universidad East Anglia (Reino Unido), una molécula fluorescente que mide el pH intracelular.

La molécula funciona como un termómetro luminoso en el que se encienden o se apagan tantas bombillas como grados de temperatura suban o bajen. En este caso, la molécula emite luz fluorescente de mayor o menor intensidad según el grado de acidez de la muestra. A menos acidez, menos luz y viceversa. El rango de sensibilidad del sensor diseñado por los científicos del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la UJI abarca desde el grado 6 de pH hasta el 4, lo que supone medio punto más de acidez de lo que eran capaces de medir los sensores anteriores.

Una de las ventajas de la molécula es que, al tratarse de una pseudoproteína, es compatible con los organismos vivos. Para los investigadores, la molécula fluorescente es una herramienta fundamental para el estudio de determinados procesos biológicos asociados a niveles elevados de acidez. Es el caso de los procesos celulares en los que interviene el óxido nítrico, un compuesto vinculado a multitud de procesos fisiológicos como el control de la presión sanguínea y la contracción del músculo cardíaco.

“Ese óxido nítrico, dependiendo del pH del orgánulo en el que se encuentra, puede actuar de una manera o de otra. Por lo tanto, mientras no sepamos el valor de pH al cual se está trabajando, no podremos definir nunca si el óxido nítrico está actuando de una manera o de otra. Eso es fundamental en el metabolismo de las células”, explica Santiago Luis Lafuente, catedrático de Química Orgánica de la UJI y responsable de la investigación. Así, la molécula diseñada permitirá avanzar en el conocimiento del papel del óxido nítrico tanto en los procesos celulares normales como en los patológicos.

Además, los investigadores creen que en un futuro el sensor de acidez podría llegar a utilizarse como una herramienta para el diagnóstico de cáncer, ya que se ha observado que las células tumorales presentan una mayor acidez que las normales, “de modo que podría caracterizarse un tejido canceroso como un tejido donde hay una variación del pH”, explica Santiago Luis. Los investigadores señalan, sin embargo, que la utilización del sensor de acidez para la detección precoz de células cancerosas es, hoy por hoy, una posibilidad y no una realidad.

La investigación, publicada recientemente en la revista Angewandte Chemie International Edition, la han llevado a cabo los investigadores Francisco Galindo, Mª Isabel Burguete, Laura Vigara, Santiago V. Luis, todos ellos de la Universitat Jaume I, y Nurul Kabir, Jelena Gavrilovic y David A. Russell, de la Universidad East Anglia.