Quimisensores fluorescentes y su posible aplicación para el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson

La enfermedad del Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa que está vinculadas a la pérdida de funciones en el sistema nervioso y esto se encuentra directamente relacionado con el envejecimiento. En este sentido, el escenario sociodemográfico actual en Chile y el mundo, está caracterizado por un aumento de la esperanza de vida a causa de los avances médicos y tecnológicos, permitiendo una mayor sobrevida de las personas y, por lo tanto, una población cada vez más envejecida. En término de cifras, en los países industrializados existe una alta incidencia de la enfermedad de Parkinson en personas entre 55 y 65 años y la prevalencia es aproximadamente 3 de cada 1000 personas, no obstante, esta cifra se incrementa dramáticamente a 4 de cada 100 personas en mayores de 80 años.

Debido al impacto que tiene esta enfermedad neurodegenerativa, en 1997 la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró el 11 de abril como el Día Mundial del Parkinson, coincidiendo con el aniversario del natalicio de James Parkinson, neurólogo quien descubrió esta enfermedad. En la actualidad se define como una compleja y progresiva enfermedad que se caracteriza por temblores involuntarios en las extremidades, y a pesar de que se conoce desde 1817, este padecimiento no tiene cura, por lo que el tratamiento farmacológico disponible tiene como objetivo disminuir los síntomas. Sin embargo, esta enfermedad no tiene un diagnóstico efectivo, el cual es viable únicamente a través del análisis histopatológico del cerebro post-mortem, identificando agregados de proteínas que incluyen restos del catión de hierro (III). Este escenario, más allá de ser árido y desolador, es un nicho de investigación poco explorado.

Como se mencionó, esta enfermedad está relacionada con el catión de hierro (III), y el monitoreo de este ion podría ser usado para la detección temprana de esta enfermedad. En este contexto, existen varios tipos de técnicas sofisticadas como la espectroscopia de absorción atómica y voltametría, entre otras, que puede realizar este monitoreo, sin embargo, los altos costos del equipamiento, entrenamiento del personal especializado, insumos, y pre-tratamiento de las muestras, elevan los costos para su implementación, así como el tiempo para la entrega de resultados suele ser largo. En contraste, el uso de quimiosensores fluorescentes presentan ventajas con respecto a las anteriormente nombradas como la alta sensibilidad, su uso sencillo y expedito, un bajo costo de implementación y una respuesta rápida y no destructiva. Una cualidad muy útil de estos quimiosensores es su aplicación en imágenes ópticas, herramienta que permite la detección de iones en células vivas, proporcionando una respuesta en tiempo real.

Pero, ¿Qué hacemos en la Universidad Central de Chile al respecto?

El Instituto de Investigación y Posgrado de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Central de Chile, alberga al grupo de investigación de Química Médica y Bioinorgánica (QMEDBIN) el cual desarrolla entre sus líneas de investigación, el desarrollo de quimiosensores fluorescentes que tienen la habilidad de detectar iones que se encuentran relacionados con el desarrollo y evolución de enfermedades neurodegenerativas, entre ellos el hierro (III). Se espera que estos quimiosensores fluorescentes tengan baja toxicidad en células humanas para una óptima biocompatibilidad, puedan ser replicados los resultados en fluidos biológicos y sistemas celulares reales, y finalmente la creación de un kit que podría ser usado para un diagnóstico temprano de esta enfermedad.

A pesar de que se han obtenidos avances en el desarrollo de quimiosensores, aún queda por investigar y comprobar las aplicaciones en el campo de la medicina, para contribuir desde la ciencia al diagnóstico de esta enfermedad.