Investigadores españoles desarrollan nuevas moléculas que permiten dilatar la pupila con luz
Un estudio liderado por investigadores del CIBER-BBN y el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha mostrado, por primera vez, que las proteínas receptoras que controlan procesos como la reacción de la pupila pueden regularse con luz y nuevos compuestos químicos denominados Adrenoswitches . El descubrimiento, según estos científicos, abre el camino al desarrollo de terapias más seguras y efectivas dirigidas a los receptores adrenérgicos como, por ejemplo, en los procedimientos oftalmológicos.
En un estudio publicado en la revista Angewandte Chemie International Edition , los investigadores han demostrado que los receptores adrenérgicos o adrenoceptores se pueden «encender y apagar» utilizando luz y un conjunto de nuevas moléculas desarrolladas en IBEC. Los investigadores llamaron a estas moléculas innovadoras adrenoswitches , o interruptores adrenérgicos .
Para demostrar el efecto de estos interruptores moleculares, los investigadores se centraron en un órgano que ofrece una ventana perfecta a la luz: el ojo. Una forma de inducir la dilatación de la pupila es utilizar agonistas de los adrenoceptores, proteínas que se expresan en casi cualquier órgano y tejido del cuerpo humano y que regulan, también, importantes funciones fisiológicas como la frecuencia cardíaca y respiratoria, la digestión, el tono vascular, el diámetro de la pupila y la secreción de glándulas.
Utilizando análogos no convencionales de una molécula fotosensible llamada azobenceno, los investigadores diseñaron los nuevos compuestos. Demostraron, primero, que estos adrenoswitches son capaces bajo las condiciones adecuadas de iluminación, de dilatar los vasos sanguíneos en ratas (efecto antihipertensivo) y de reducir la movilidad en el pez cebra (efecto sedante). La diferencia entre moléculas comercializadas y los nuevos adrenoswitches radica en que éstos últimos están inactivos en la oscuridad, mientras que la iluminación con luz violeta activa su acción, de tal modo que es posible controlar mejor su uso.
Los agentes dilatadores de los ojos (midriáticos) que se utilizan comúnmente en varios procedimientos oftálmicos, presentan efectos secundarios. Es por ello por lo que la industria farmacéutica está buscando nuevos fármacos que puedan desactivar su acción tras la exploración ocular. Por el contrario, los investigadores del IBEC imaginaron un fármaco que dilatara la pupila solo durante el examen, y que luego se desactivara, tan pronto como se apagara la luz.
«Estas moléculas que hemos desarrollado, denominadas Adrenoswitches, podrían ser una herramienta disruptiva para activar de forma selectiva procesos fisiológicos con un rayo de luz, y desarrollar terapias seguras y efectivas», explica Davia Prischich, investigadora del IBEC y autora principal del artículo.
Cuando se probó en ratones ciegos, cuyas pupilas no responden a la iluminación, la molécula adrenoswitch-1 provocó una dilatación de la pupila que se revirtió al retirar la fuente de luz activadora. En los animales silvestres, inhibió el reflejo de contracción de la pupila al activarla con luz violeta. Se espera que el hallazgo permita amplias aplicaciones fundamentales y terapéuticas, ya que combina la selectividad de la modulación farmacológica con las propiedades precisas de la luz.
