Estudian interacción entre metales y proteínas causantes de cataratas

De acuerdo con estimaciones de la Organización Mundial de la Salud, alrededor de mil 300 millones de personas viven con alguna forma de deficiencia visual, y las cataratas están entre los principales padecimientos que provocan dicha condición.

El cristalino es la estructura que permite el paso de la luz hacia el interior del ojo. Con la edad, la exposición constante a la radiación ultravioleta o a causa de enfermedades como la diabetes, este lente puede hacerse menos transparente; a esta opacidad se le conoce como catarata. 

Liliana Quintanar Vera, investigadora del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), dirige un proyecto multidisciplinario para estudiar el papel de metales esenciales, como cobre y zinc, en la agregación de un tipo de proteínas llamadas cristalinas, ubicadas en el lente del ojo y que al acumularse obstruyen el paso de la luz hacia la retina.

De acuerdo con la investigadora, adscrita al Departamento de Química, dicha información ayudaría a entender mejor la enfermedad y diseñar moléculas capaces de retardarla. Esto en vista de que la mayoría de las personas de países en desarrollo no tienen acceso al tratamiento quirúrgico, el cual consiste en remover el cristalino opaco y reemplazarlo por un lente artificial.

En el trabajo, que contó con financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología a “Proyectos de Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales”, participan Juan Pablo Reyes, del Instituto Nacional de Medicina Genómica, Francisca Domínguez, del Instituto Nacional de Rehabilitación, Laura Domínguez, de la Universidad Nacional Autónoma de México, Fanis Missirlis y Alberto Vela, ambos del Cinvestav.

La parte experimental de este estudio concluyó y los investigadores se encuentran analizando los datos. Hasta el momento han identificado algunas correlaciones entre los niveles de ciertos metales, la agregación de proteínas abundantes en el lente (llamadas gamma cristalinas) y condiciones como diabetes e hipertensión.  

Esto podría indicar que el desbalance en el control de metales involucrados en diversos procesos biológicos del organismo, entre ellos cobre, hierro y zinc, podría contribuir, junto a factores como la edad, la exposición a la radiación ultravioleta y enfermedades degenerativas, a alterar la estructura de las gammas cristalinas y por consiguiente provocar su agregación. 

En cuanto a la metodología del proyecto, una parte consistió en tomar la mitad de cada uno de los lentes con cataratas para separar las proteínas presentes en las muestras y estudiarlas por espectrometría de masas a fin de conocer de cuáles se trata, cuantificar su abundancia e identificar si han sufrido modificaciones en su estructura.

En lo que respecta a la otra mitad de cada lente con cataratas, tras un tratamiento químico, se midieron los iones metálicos de las muestras en el laboratorio. Los metales analizados fueron calcio, potasio, sodio, magnesio, cobre, hierro y zinc, con la intención de establecer las relaciones entre las proteínas y los niveles de metales en lentes con cataratas.

Las muestras fueron obtenidas de pacientes que se sometieron al tratamiento quirúrgico en el Instituto Nacional de Rehabilitación, y de quienes se conoce su historia clínica, por ejemplo, si fuman o tienen un padecimiento degenerativo, información relevante para entender los mecanismos de alteración de las proteínas en las que los investigadores de este proyecto se enfocan: las gamma cristalinas.

Acerca del lente cristalino, Liliana Quintanar señaló que en éste existen tres familias de cristalinas (alfa, beta y gamma), las cuales son producidas en la etapa embrionaria y a lo largo de la vida de una persona no se generan nuevas.

De manera que factores como la constante exposición a la radiación ultravioleta, proveniente del sol, pueden dañar la estructura de las cristalinas beta y gamma. Sin embargo, las alfa cristalinas reconocen a las proteínas afectadas en su estructura y aunque no son capaces de revertir el daño, evitan que se peguen entre sí y opaquen el lente.

Cuando se terminan las alfa cristalinas, generalmente a una edad avanzada, aumentan las probabilidades de la formación de agregados proteicos en el lente natural del ojo, característicos de la enfermedad de cataratas. De ahí la importancia de identificar los factores y los mecanismos que alteran la estructura de las cristalinas, dijo la investigadora.

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