Biodetector mide estrés oxidativo en células vivas

Se ha desarrollado un sistema de medición biológica altamente sensible para determinar el estado de oxidación de las células vivas en tiempo real.

El cáncer, las enfermedades del sistema nervioso como la enfermedad de Parkinson, las enfermedades cardiovasculares y la edad avanzada tienen una cosa en común: tanto en el tejido afectado como en las células en envejecimiento, los científicos han observado cambios oxidativos en biomoléculas importantes. Estas son causadas por moléculas reactivas de oxígeno, incluyendo los radicales libres, formados por un producto secundario de la respiración celular y que atacan las proteínas celulares y los ácidos nucleicos y grasos.

Las moléculas de oxígeno reactivo también están involucradas en la regulación de los procesos principales de la vida como el crecimiento y la muerte celular. El equilibrio correcto entre la oxidación, y la reacción inversa, la reducción, es la diferencia entre la salud y la enfermedad. El estrés oxidativo se origina cuando el equilibrio se desplaza hacia los procesos promotores de oxidación.

El biodetector, desarrollado por científicos del Centro de Investigación del Cáncer de Alemania (Heidelberg, Alemania), mide específicamente el estado de oxidación de la glutationa. Esta, es una molécula importante de protección que captura una porción grande de las moléculas reactivas de oxígeno, en la célula, por oxidación. El estado de oxidación de la glutationa de una célula indica el nivel general de oxidación de ésta. Los investigadores equiparon las células de análisis con una proteína fluorescente que reacciona a cambios en el nivel de oxidación liberando señales de luz. Puesto que la proteína fluorescente, por si sola, no es lo suficientemente sensible, fue acoplada con una enzima llamada glutaredoxina. Esta enzima mide el estado de oxidación de la glutationa y transmite el valor a la proteína fluorescente.

El biodetector del estrés midió los cambios más ligeros en el estado de oxidación de la glutationa sin destruir la célula. Aún más relevante, sin embargo, es la resolución precisa del tiempo, como explicó el Dr. Tobias Dick quien ayudó a desarrollar el biodetector. "Con el fin de medir las variaciones a corto plazo del estado de oxidación, los sistemas deben reaccionar instantáneamente y dinámicamente. Esto se garantiza con nuestro biodetector, que trabaja en la escala de segundos”.



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Centro de Investigación del Cáncer de Alemania