Los científicos han desarrollado unas nuevas gotas para los ojos que permiten a los ratones realizar ciertas etapas de la fotosíntesis. Según un estudio publicado el 15 de mayo en la revista Cell, las gotas, que contienen maquinaria fotosintética extraída de hojas de espinaca, utilizan reacciones activadas por la luz para mejorar los síntomas del síndrome del ojo seco. Si bien los investigadores probaron las gotas en ratones, se espera que, con más pruebas, la terapia pueda utilizarse en humanos en el futuro. El estudio es una “aplicación fascinante” de la ingeniería inspirada en las relaciones simbióticas de la naturaleza, dijo Corey Allard, un biólogo celular de la Facultad de Medicina de Harvard que no participó en el trabajo.
Las plantas dependen de la fotosíntesis para producir energía, en forma de glucosa, a partir de la luz solar. Los orgánulos llamados cloroplastos realizan la fotosíntesis y les dan a las plantas su color verde. Si bien ningún animal realiza la fotosíntesis de forma natural por sí solo, algunos han desarrollado relaciones simbióticas con algas fotosintéticas que les permiten aprovechar la energía solar. Algunas especies de babosas marinas, como la babosa de hoja (Costasiella kuroshimae) y la babosa de hoja de manglar (Elysia bangtawaensis), incluso roban cloroplastos de las algas que consumen.
En el nuevo estudio, David Tai Leong, ingeniero químico de la Universidad Nacional de Singapur, y sus colegas probaron si los ojos de los mamíferos podían tolerar un comportamiento similar, con la esperanza de encontrar una manera de tratar la enfermedad del ojo seco, que afecta la película lagrimal que cubre el ojo y produce oxidantes e inflamación que pueden perjudicar la visión. Para crear las gotas oftálmicas, el equipo primero extrajo de los cloroplastos de la espinaca unos compartimentos apilados llamados grana tilacoides. Los grana tilacoides son las estructuras que contienen clorofila dentro de los cloroplastos, donde tienen lugar los primeros pasos de la fotosíntesis, dependientes de la luz. Luego, el equipo encapsuló esos tilacoides en diminutos paquetes para crear un sistema que denominaron “fundición de NADPH tilacoidal enriquecida con reacción lumínica” o LEAF.
Cuando se incorporó a gotas oftálmicas, LEAF redujo la inflamación ocular en ratones con ojo seco inducido. Durante la síntesis de glucosa, los cloroplastos producen una sustancia química llamada NADPH en los grana tilacoides. El NADPH actúa como antioxidante y ayudó a eliminar los compuestos que exacerbaban la inflamación ocular en los ratones.
Tras cinco días, los ratones tratados con las gotas oftálmicas LEAF mostraron resultados comparables a los ratones tratados con un medicamento comercial ya existente para el tratamiento del ojo seco. Presentaron una mayor producción de lágrimas y un menor daño corneal en comparación con los ratones que solo recibieron gotas oftálmicas de solución salina.
“El ojo es idóneo para este tipo de estrategia, ya que la luz es un componente intrínseco de su función fisiológica normal”, escribió el Dr. Xianfeng Lin, cirujano ortopédico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang en China, en un correo electrónico a Live Science. Aunque Lin no participó en este nuevo trabajo, él y sus colegas publicaron en 2022 un estudio en la revista Nature en el que utilizaron un sistema fotosintético similar para combatir la inflamación causada por la artritis en las rodillas de ratones.
“Este trabajo amplía el papel de la luz en el ojo, pasando de ser puramente sensorial a contribuir potencialmente al soporte metabólico local y a la reparación de los tejidos”, dijo Lin.
Aunque las gotas para los ojos contienen clorofila, la concentración es muy baja y las gotas parecen transparentes.
“Podemos usar una máquina fotosintética altamente optimizada, por lo que no necesitamos grandes cantidades del sistema LEAF”, dijo Leong. “Debido a su baja concentración, no se ve el color verde. Así que no tendremos ojos verdes como Hulk”.
Las gotas oftálmicas aún no están listas para su uso en humanos; todavía necesitan someterse a pruebas exhaustivas para comprobar su seguridad y eficacia a largo plazo. Sin embargo, el equipo está trabajando para organizar un ensayo clínico que primero evaluará la seguridad, según declaró Leong a Live Science.
Si se aprueba para uso humano, el medicamento aprovecharía el funcionamiento natural de nuestros ojos, ya que sólo requiere luz ambiental para activarse. Un paciente estaría “recibiendo una terapia que se ajusta a nuestra rutina diaria”, dijo Leong.
Fuente: Live Science.
