Nivel de coenzima fluorescente natural en mitocondria indica enfermedad

Para distinguir entre las células normales y las cancerosas, los científicos midieron la fluorescencia de la nicotinamida adenina dinucleótido (NADH).

La NADH es una coenzima, una molécula no proteica necesaria para el funcionamiento de una enzima que se encuentra principalmente en la membrana mitocondrial. En el caso de enfermedad, o desorden metabólico, las enzimas y sus reacciones relacionadas se pueden afectar, causando la acumulación de NADH sin usar.

Mediante el uso de una combinación de espectroscopía y microscopía, se convirtió la fluorescencia en una medición exacta de la concentración del NADH en las células vivas. Ahmed Heikal, profesor asociado de bioingeniería en la Universidad Estatal de Pennsylvania (Pittsburgh, PA, EUA) y colegas encontraron que la concentración promedio de NADH en las células de cáncer de seno era aproximadamente el doble de la concentración en las células normales.

"Las enzimas disfuncionales en la mitocondria son conocidas por su asociación con problemas serios de salud como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas”, dijo el Profesor Heikal. "Detectando el nivel de NADH y su distribución dentro de las células vivas, deberíamos poder monitorizar la actividad mitocondrial y por lo tanto la integridad de cualquier célula, sin añadir potencialmente colorantes tóxicos que pueden destruir la célula”.

Uno de los retos principales en el diagnóstico del cáncer es la habilidad de diferenciar las células cancerosas de las normales, en las etapas iniciales de la progresión tumoral. "Si nos dan dos células vivas, una normal y la otra cancerosa, podríamos diferenciar entre las dos con confianza”, dijo el Profesor Heikal.

El equipo desarrolló una técnica, llamada imaginología de difusión rotacional, para establecer la medida directa de las concentraciones del NADH libre y unido a la enzima, en una célula viva, ya sea en el citosol (fluido celular) o la mitocondria.

También se podrían detectar otras enfermedades neurodegenerativas relacionadas con las anomalías en la mitocondria con la técnica nueva, con lo cual no se limita a la detección del cáncer. La habilidad de medir los niveles de NADH en una célula sin matarla podría tener implicaciones potenciales para la investigación relacionada en la salud humana y el suministro de drogas.

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Pennsylvania State University