La mucosidad, aunque nos parezca desagradable, es un elemento vital para el correcto funcionamiento de nuestro organismo. De hecho, tiene propiedades de protección que intervienen directamente para mantenernos sanos. Por esto, la posibilidad de crear moco sintético y replicar estas capacidades podría ser de gran ayuda para la medicina.
Con esta meta en mente, un equipo de científicos –bajo la dirección del químico del MIT, Austin Kruger– tomó cartas en el asunto. Ahora, con su publicación en ACS Central Science han revelado al mundo que han tenido éxito en crear una versión artificial de la mucosidad que es capaz de emular todas sus características benéficas.
Sí, el moco sí tiene un propósito en nuestro organismo
Aunque realmente nos parezca desagradable, el moco es un aliado que nuestro cuerpo necesita, y que busca mantener cerca. Por este motivo, es entendible que el organismo produzca entre 1,5 y 2 litros de mucosidad cada día.
Pero no toda esta se encuentra en el tracto respiratorio. De hecho, también se extiende por todas las vías respiratorias y los pulmones, así como también por el tracto gastrointestinal. En otras palabras, cada día nuevos litros de mucosidad se renuevan y se extienden por nuestro organismo.
¿Por qué? Básicamente, esto ocurre porque se trata de un mecanismo de defensa y cuidado del organismo.
Por un lado, la mucosidad permite tanto proteger como hidratar los tejidos delicados al ofrecer una barrera extra. Ahora, por el otro, también actúa como una red que atrapa todo tipo de microbios –evitando que estos se adhieran a los tejidos del organismo gracias a sus enzimas antimicrobianas– y otras impurezas. Asimismo, también colabora con las labores de limpieza, al ofrecer una solución fácil para expulsar las toxinas.
El moco sintético podría imitar las cualidades de la mucosidad natural
Para esta oportunidad, los investigadores buscaron crear un moco sintético que retuviera todas las propiedades protectoras ya mencionadas. Para esto, se enfocaron específicamente en la reproducción de las mucinas –los componentes proteicos que le aportan a la mucosidad sus capacidades defensivas–.
En resumen, las mucinas son espinas de proteína que, por su forma, ayudan a atrapar y limpiar tanto microbios invasores como otras impurezas que ingresan al organismo. Para poder imitarlas, los investigadores trabajaron alrededor de una columna de polímero. Gracias a ella, se pudieron replicar no solo las estructuras de las moléculas del moco, sino que desarrollaron un equivalente sintético con sus mismas capacidades.
¿Mejor que el original?
El desarrollo del experimento llevó a los investigadores a trabajar con variadas estructuras polímeros para dar forma a las proteínas que conforman el moco sintético. De las formas que surgieron, se pudo dividir los grupos en polímeros trans y cis. Mientras que los últimos no pudieron mantener su forma ni activarse contra patógenos externos, los últimos sí lo lograron.
De hecho, en algunas ocasiones las proteínas artificiales creadas con polímeros cis fueron incluso más eficaces que las naturales a la hora de capturar toxinas. En otras palabras, las mucinas creadas en laboratorio no solo lograron imitar las funciones de las originadas en nuestro organismo, sino que, en ocasiones, hasta la superaron.
“Nuestros hallazgos describen un principio de diseño crítico para los imitadores de mucina sintética que guiarán los estudios futuros del papel de la mucina en la simbiosis y patogénesis microbiana y servirán como modelo para generar imitaciones de mucina que actúen como lubricantes o controlen el microbioma. composición y enfermedades infecciosas”, escribieron los investigadores.
En otras palabras, las bases estructurales detectadas en las mucinas ahora se pueden reproducir en equivalentes que forman un moco sintético. Con este conocimiento, será posible aprovechar las propiedades beneficiosas de la mucosidad y hacer réplicas de estos compuestos con los que desarrollar tratamientos, medicamentos y demás que ayuden al organismo y fortalezcan al sistema inmunológico.
Como si esta fuera poco, los polímeros cis artificiales mostraron ser más solubles que las mucinas originales. Por lo que, estos podrían fácilmente utilizarse para incluirlos en cremas y geles tópicos. Incluso, podrían ser aprovechados en geles para los ojos. Por lo que las alternativas de aplicación son tan variadas como sus funcionalidades en el organismo.
Referencia:
Stereochemical Control Yields Mucin Mimetic Polymers: https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c01569
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