Método para revelar los efectos biológicos no deseados de las sustancias químicas
¿Cómo afectan a nuestra salud los contaminantes y otras sustancias químicas a las que estamos expuestos?
Investigadores de la Universidad de Linköping (Suecia) han aplicado un método para identificar las proteínas del organismo afectadas por sustancias químicas. El método puede servir para descubrir en una fase temprana si una sustancia tiene efectos biológicos en un organismo.
Los investigadores de la LiU estudian cómo interactúan las sustancias químicas y los contaminantes con las proteínas, para determinar en una fase temprana si una sustancia química tiene efectos biológicos en un organismo. Utilizan la espectrometría de masas para encontrar las proteínas específicas que interactúan con las sustancias químicas.
Magnus Johansson/Linköping University
Están en el agua que bebemos, en los alimentos que comemos y en el entorno que nos rodea: los contaminantes. Se utilizan más de 100.000 sustancias químicas en la fabricación, la agricultura, la industria y los artículos de consumo. Cada día de nuestra vida estamos en contacto con sustancias químicas que pueden ser absorbidas por nuestro cuerpo. Algunas de ellas pueden tener efectos negativos en nuestra salud. Además, algunas sustancias son más perjudiciales cuando se combinan con otras que de forma individual, un fenómeno conocido como "efecto cóctel".
Uno de los retos de la toxicología en las últimas décadas ha sido predecir los efectos de la exposición a mezclas de muchas sustancias químicas diferentes.
"Los niveles de contaminantes aumentan continuamente y es extremadamente difícil probar los efectos de todas las sustancias químicas. Es especialmente difícil probar las mezclas de sustancias. Creo que nuestro método puede conducir a un uso más eficiente del tiempo y el dinero que los métodos tradicionales, que prueban los efectos en un mecanismo biológico a la vez", dice Verónica Lizano-Fallas, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Biomédicas y Clínicas (BKV) de la Universidad de Linköping.
Los investigadores destacan que el método, que describen en un artículo publicado en la revista Journal of Proteomics, puede utilizarse para detectar, en una fase temprana, los efectos biológicos no deseados de las sustancias. A continuación, estos efectos pueden estudiarse con más detalle mediante otros métodos.
"Las sustancias químicas interactúan con las proteínas de forma bastante promiscua, y a menudo encontramos que varias proteínas se ven influidas por las sustancias que analizamos. Vemos que las funciones de las proteínas se ven afectadas por sus interacciones con las sustancias químicas, lo que es coherente con los efectos de los contaminantes y las sustancias nocivas en la célula", afirma Susana Cristóbal, profesora del BKV, que ha dirigido el estudio.
El nuevo enfoque aplicado por los investigadores del LiU se basa en una técnica desarrollada para el estudio de productos farmacéuticos, la alteración integral de la solubilidad del proteoma, abreviada como "PISA". Los investigadores han examinado cómo puede utilizarse el método para identificar las proteínas de un organismo que interactúan con los contaminantes y otras sustancias químicas. Con el objetivo de obtener proteínas de todos los tipos de células de un organismo, su proteoma, los investigadores extrajeron proteínas de embriones de pez cebra. Mezclaron el proteoma con una o varias sustancias.
Los investigadores aplicaron el método en cuatro escenarios: un contaminante individual, una mezcla de sustancias químicas, una nueva sustancia bioactiva y los efectos no deseados de un nuevo medicamento. Probaron, por ejemplo, los efectos de una toxina ambiental bien estudiada, la TCDD, e identificaron varias proteínas afectadas por la TCDD que no se conocían por estudios anteriores. Los resultados sugieren que estudiar el proteoma completo de un organismo con este método permitirá a los científicos encontrar más posibles interacciones moleculares entre las sustancias químicas y las proteínas.
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