Determinar cómo los medicamentos o contaminantes emergentes pueden pasar a través de las membranas intestinales es fundamental para avanzar en materia de salud. Además, poder hacer esto sin necesidad de realizar pruebas en animales vivos permite que los avances se lleven a cabo de manera ética. Ahora, ambas cuestiones pueden ser resueltas gracias a un equipo de investigadores de la Universitat de les Illes Balears (UIB) y de la Universitat de València, que ha sintetizado un nuevo material químico que simula la composición de las membranas de las células humanas de forma artificial.
La investigación se explica en un artículo publicado recientemente por los investigadores del grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas (FI-Trace) del departamento de Química de la UIB, en colaboración con investigadores del departamento de Química Analítica de la Universitat de València, en la revista 'Analytical Chemistry', de la American Society of Chemistry, publicación de "mayor impacto en el ámbito de la química analítica general", según ha concretado la UIB en un comunicado.
El centro universitario ha detallado que uno de los retos de la comunidad científica es encontrar una nueva forma de probar sustancias químicas, tanto para ser utilizadas como posibles fármacos como para evaluar posibles efectos nocivos, sin utilizar animales. "Este nuevo método debería ser válido para predecir cómo las sustancias se absorben, acumulan o eliminan del cuerpo cuando las comemos", ha señalado la UIB.
UIB: "Este nuevo método debería ser válido para predecir cómo las sustancias se absorben, acumulan o eliminan del cuerpo cuando las comemos"
El parámetro que se ha utilizado hasta ahora se basa en la hidrofobicidad de las sustancias, una propiedad que describe cómo se comportan en contacto con el agua. Esta característica es importante, dado que las moléculas más hidrofóbicas son las que tienen mayor tendencia a acumularse en los tejidos biológicos.
Ahora bien, el parámetro de la hidrofobicidad no es suficientemente preciso para hacer esta predicción, ya que sólo mide la tendencia de la sustancia a disolverse en grasas sin tener en cuenta cómo interactúan las sustancias con otros componentes de las células del cuerpo, cómo son los fosfolípidos.
En el estudio, los investigadores de la UIB y de la Universitat de València proponen una nueva forma de probar las sustancias, que utiliza una imitación de las membranas celulares como base. Esto permite estimar cómo se mueven las sustancias a través del intestino humano.
Los investigadores han examinado con detalle cómo esta imitación de la membrana interactúa con las sustancias y han evaluado la síntesis de nuevos materiales que contienen monocapas finas de fosfolípidos, bicapas de fosfolípidos o pequeñas vesículas de fosfolípidos.
UIB: "El descubrimiento abre la puerta al diseño de nuevos medicamentos y también a entender mejor cómo ciertos contaminantes pueden afectar a la salud y al entorno"
Los datos obtenidos con este nuevo material biomimético sintetizado se han demostrado "muy útiles" para predecir cómo las sustancias interaccionan y se mueven a través del intestino, al ser equiparables a costosos modelos 'in vivo' que se utilizaban antes. Al incorporar otros factores como son las propiedades físico-químicas de las sustancias a pH fisiológico y el número de ciclos aromáticos en las ecuaciones del modelo, se "han mejorado aún más las predicciones".
Este estudio abre nuevas posibilidades para métodos rápidos de prueba en laboratorio, para evaluar cómo las sustancias químicas se comportan cuando se ingieren, especialmente aquellas que son preocupantes por su impacto en la salud humana y el entorno.
"El descubrimiento abre la puerta al diseño de nuevos medicamentos y también a entender mejor cómo ciertos contaminantes pueden afectar a la salud y al entorno. Es un paso adelante en el campo de la investigación biomédica y la protección del medio ambiente", ha añadido la UIB.