Recolección de líquido lagrimal mediante técnica no invasiva podría ayudar a diagnosticar enfermedades

La capa externa protectora de nuestros ojos, llamada película lagrimal, contiene miles de proteínas, que brindan pistas sobre el bienestar y la enfermedad, y los científicos han perfeccionado lo que dicen es una forma no invasiva y eficiente de observar esas pistas. Anticipan que un día, un análisis de líquido lagrimal, podría ser tan rutinario como un análisis de sangre durante un examen físico, así como para diagnosticar una gran variedad de afecciones, desde la enfermedad del ojo seco hasta el Alzheimer. Sin embargo, si bien hay muchas proteínas presentes, ha sido técnicamente difícil obtener un volumen adecuado de líquido lagrimal para analizarlo. Los investigadores ahora han descubierto que el mismo papel tisú, llamado tira de Schirmer, ya colocado sin dolor contra el ojo para medir la producción de lágrimas en los pacientes, también puede capturar un volumen suficiente de líquido lagrimal para un análisis detallado de proteínas.

La tira de Schirmer se coloca en la esquina más alejada del ojo, lejos de los conductos lagrimales, durante unos cinco minutos hasta que se humedezca con el líquido lagrimal que cubre y protege nuestros ojos. En ese momento, la tira ha recogido alrededor de 10 a 15 microlitros de líquido lagrimal, mucho menos que una gota, según los científicos de la Universidad de Augusta (Augusta, GA, EUA) que hicieron el descubrimiento. A continuación, combinan el papel saturado de proteínas con el análisis de proteínas de espectrometría de masas de alto rendimiento para obtener una imagen clara de las proteínas presentes. Ahora que tienen una técnica, sus objetivos incluyen desarrollar una base de datos de proteínas de individuos sanos que estará disponible de forma gratuita para otros científicos que trabajen para identificar proteínas atípicas que son biomarcadores de enfermedades y prosigan sus propios estudios de los biomarcadores para la común e incómoda enfermedad del ojo seco.

Los investigadores han utilizado el método de recolección y análisis de líquido lagrimal para identificar 3.370 proteínas únicas, un promedio de alrededor de 678 proteínas únicas por individuo, en el líquido lagrimal de adultos sanos. Entre las 50 proteínas más abundantes se encontraban varias familias importantes de proteínas, incluidas las inmunoglobulinas o anticuerpos, que ayudan a proteger el ojo de infecciones, y proteínas estructurales fibrosas llamadas queratinas, que ayudan a formar una cubierta protectora para el ojo. Para evaluar esas proteínas, exploraron diferentes combinaciones de dos métodos diferentes de "digestión de proteínas" y dos métodos diferentes para fragmentar esas proteínas en péptidos más pequeños que pudieran analizarse.

El método que proporcionó la mayor cantidad de proteínas y, en última instancia, el análisis más detallado fue el método de "digestión de proteínas en tiras" en el que la tira de Schirmer se cortó en cinco piezas que podían caber en un tubo de plástico para la "digestión". Con el otro enfoque, las proteínas se retiraban de la tira antes de la "digestión". Para descomponer las proteínas en péptidos, utilizaron dos técnicas de espectrometría de masas, incluida la disociación inducida por colisión, que utiliza energía cinética para provocar una colisión con moléculas para descomponer las proteínas en péptidos más pequeños.

También utilizaron la técnica de espectrometría de masas más nueva, HCD, o disociación de colisión de mayor energía, que utiliza un mayor nivel de energía para generar fragmentos aún más pequeños, por lo que cualquier modificación de proteína es más fácil de identificar. La enfermedad puede modificar la propia proteína y el número de proteínas. De cualquier manera, parecía que era más importante el enfoque de digestión de proteínas, ya que no había una diferencia significativa en la cantidad de proteínas o péptidos únicos encontrados por cualquiera de las técnicas de espectrometría de masas cuando se usaba esta digestión de proteínas en tiras con cada una, según los científicos.

De acuerdo con sus hallazgos, la combinación de digestión en tira y HCD es la combinación más efectiva, dicen, para futuros estudios de líquido lagrimal humano. Señalan que la técnica comenzó a ser adoptada por otros científicos que buscan biomarcadores de enfermedades, tan pronto como el estudio se publicó en línea. Según los científicos, los pasos finales, antes de que el enfoque pueda aplicarse ampliamente a los humanos, probablemente será el desarrollo de pruebas para proteínas específicas que se correlacionen con una enfermedad específica como el Alzheimer.

“La palabra es no invasiva”, dijo Shruti Sharma, bióloga vascular y endotelial y autora principal del estudio. “Tienes que tener confianza en que estás extrayendo cada una de las proteínas, que el líquido no permanece en la tira”.

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