Un vegetal que brilla con luz ultravioleta podría ayudarnos a ver dentro de las células

Las plantas que brillan con la luz ultravioleta no son solo producto de la ciencia-ficción. Las raíces de una planta medicinal tradicional llamada la trepadora naranja, o Toddalia asiatica, pueden irradiar una fluorescencia azul etérea. Y ahora, unos investigadores han identificado dos sustancias que podrían ser la causa de este fenómeno.

Estas sustancias, cumarinas naturales, tienen propiedades fluorescentes únicas, y uno de los compuestos podría llegar a utilizarse para la obtención de diagnósticos médicos por imagen.

El estudio es obra de un equipo integrado, entre otros, por Shan-Shan Chen y Xiao-Dong Luo, del Instituto de Botánica de Kunming, adscrito a la Academia China de Ciencias, así como Ben Zhong Tang y Zheng Zhao, de la Universidad China de Hong Kong,

Las sustancias fluorescentes absorben la luz ultravioleta orientada hacia ellas y liberan una luz visible de colores intensos. Algunas de ellas brillan aún más cuando están cerca de otras, un fenómeno que se observa en los compuestos denominados luminógenos de emisión inducida por agrupamiento. Se trata de componentes clave en algunos dispositivos ópticos, técnicas de diagnóstico por imagen celular y sensores medioambientales. Sin embargo, estas moléculas suelen fabricarse en un laboratorio y muchas son tóxicas. Algunas plantas ya tienen esta capacidad, por lo que Shan-Shan Chen y sus colegas recurrieron a la naturaleza para encontrar luminógenos de emisión inducida por agrupamiento que fuesen naturales y más seguros.

Los investigadores secaron raíces de la trepadora naranja, las trituraron hasta convertirlas en polvo y, posteriormente, aislaron e identificaron los compuestos cumarínicos con propiedades de emisión inducida por agrupamiento: la 5-metoxiseselina (5-MOS) y la 6-metoxiseselina (6-MOS). Al diluirse en un disolvente orgánico, la 5-MOS presentó un resplandor azul verdoso y la 6-MOS emitió un resplandor azul ligeramente más tenue. Además, ambos luminógenos de emisión inducida por agrupamiento presentaron baja citotoxicidad y buena biocompatibilidad.

Un compuesto fluorescente procedente de la raíz de una planta podría ayudar a obtener imágenes de las células con suma rapidez. (Imagen: Adaptada de ACS Central Science 2023, DOI: 10.1021/acscentsci.3c00012. CC BY)

Luego, en una serie final de experimentos, el equipo descubrió que las mitocondrias podían identificarse claramente en células vivas teñidas con 5-MOS sin ningún procesamiento adicional, lo que facilitaba y agilizaba la obtención de imágenes celulares en comparación con la mayoría de los métodos actuales. Según los investigadores, el nuevo compuesto es una opción natural de origen vegetal que podría contribuir al avance del biodiagnóstico por imagen.

El estudio se titula “Natural Coumarin Isomers with Dramatically Different AIE Properties: Mechanism and Application“. Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: American Chemical Society)