EFEBarcelona

Científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han desarrollado unas nuevas moléculas que permiten dilatar la pupila con luz, tras descubrir 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 abre el camino para desarrollar terapias más seguras y efectivas dirigidas a los receptores adrenérgicos como, por ejemplo, en los procedimientos oftalmológicos.

Hasta ahora se pensaba que no era posible dilatar las pupilas con luz porque éstas están diseñadas para ajustarse a la intensidad de la luz ambiental, por lo que los oftalmólogos, para examinar el nervio óptico y la retina, dilatan la pupila con medicamentos, los llamados agentes midriáticos.

Estos procedimientos de dilatación de la pupila presentan efectos secundarios adversos como visión borrosa, aumento de la sensibilidad a la luz y aumento de la presión ocular.

Ahora, investigadores del grupo 'Nanoprobes and Nanoswitches' del IBEC, liderados por Pau Gorostiza, en colaboración con varios institutos de investigación (UAH, EHU, UAB, IRB, IDIBAPS), han hallado una alternativa innovadora que han 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 el IBEC y que han denominado "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 la nueva molécula y demostraron 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 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, sin efectos secundarios.

"Estas moléculas que hemos desarrollado podrían ser una herramienta disruptiva para activar de forma selectiva procesos fisiológicos con un rayo de luz, y desarrollar terapias seguras y efectivas", ha destacado Davia Prischich, investigadora del IBEC y autora principal del estudio.

Cuando se probó en ratones ciegos, cuyas pupilas no responden a la iluminación, la molécula 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.