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  • Investigación y Ciencia
  • Noviembre 2017Nº 494
Apuntes

Bioquímica

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Anticongelante cardíaco

Moléculas inspiradas en proteínas de la fauna ártica prolongarían la viabilidad de los órganos para trasplante.

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La exposición prolongada de los tejidos vivos a temperaturas de congelación causa daños irreversibles. Los cristales de hielo microscópicos desgarran las células y atrapan el agua líquida, de modo que los órganos del donante quedan inservibles para el trasplante. Así pues, estos solo pueden enfriarse durante unas pocas horas antes de la operación. Ahora, un conjunto de nuevos compuestos anticongelantes, similares a los presentes en algunos animales que habitan en lugares inhóspitos, podrían prolongar la durabilidad de los órganos.

Científicos de la Universidad de Warwick se inspiraron en las proteínas que algunas especies de peces, ranas silvestres y otros animales del Ártico segregan para impedir que su sangre se congele, lo que les permite prosperar en el frío glacial. Investigaciones previas habían demostrado que esos anticongelantes naturales pueden conservar los corazones de rata a –1,3oC hasta 24 horas. Pero la obtención de esas moléculas es cara y algunas son sumamente tóxicas para varias especies. «Durante mucho tiempo hemos supuesto que resolver el problema exigiría fabricar sustitutos sintéticos prácticamente idénticos a las proteínas anticongelantes. Pero hemos descubierto que es factible diseñar nuevas moléculas que actúen como esas proteínas sin ser similares a ellas», explica Matthew Gibson, químico en Warwick y uno de los autores de la nueva investigación.

La mayoría de las moléculas anticongelantes naturales poseen un mosaico de regiones, unas que atraen y otras que repelen el agua. No se sabe con exactitud de qué modo esta propiedad entorpece la formación de los cristales de hielo, pero Gibson cree que podría someter a las moléculas de agua a un vaivén caótico que impediría su agregación y la formación del hielo. Con el fin de imitar ese mecanismo, él y sus colaboradores sintetizaron moléculas espirales básicamente hidrófobas, pero provistas de átomos de hierro en su centro para dotarlas de cierta hidrofilia. Los compuestos resultantes, descritos en julio en el Journal of the American Chemical Society, impidieron la formación de los cristales de hielo con suma eficacia. Algunos también resultaron inocuos para el gusano Caenorhabditis elegans, con lo que podrían ser seguros en otros animales.

«Estos sucedáneos son estupendos porque no son proteínas; pertenecen a otro tipo de moléculas que, sin embargo, pueden imitar en parte el funcionamiento de las proteínas anticongelantes naturales», afirma Clara do Amaral, bióloga de la Universidad Mount St. Joseph, que no ha participado en la investigación. No obstante, los anticongelantes de Gibson aún están pendientes de superar el examen en los seres humanos, y tal vez ofrezcan solo una parte de la solución. «Aún no tenemos la perspectiva completa», matiza Do Amaral. «No es una mera sustancia mágica que ayuda a ciertos animales a sobrevivir a la congelación. Se trata de todo un conjunto de adaptaciones.»

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