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Tapa

Firma de luz

Haces de láser diferencian formas normales y alteradas de mal colesterol

Del encuentro de un bioquímico y un físico surgió el desarrollo de un test rápido que, de comprobarse su eficacia y su fácil aplicación, puede perfeccionar los análisis de colesterol, alterar la interpretación de los niveles de esas grasas en la sangre e, incluso, evitar tratamientos innecesarios. Empleando luz, mediante una técnica llamada barrido Z, fue posible distinguir la estructura normal de una forma de colesterol llamada LDL (lipoproteína de baja densidad) de la estructura dañina y alterada: mientras que la LDL se asemeja a una esfera perfecta, la otra parece una esfera abollada.

El bioquímico Magnus Gidlund y el físico Antônio Martins Figueiredo Neto, ambos de la Universidad de São Paulo (USP), los responsables de la aplicación original de esta técnica, se conocieron al final de 2003, mientras hacían la planificación de un curso para docentes de ciencias. Gidlund le comentó a Figueiredo sobre sus experimentos con la LDL y las limitaciones de las técnicas bioquímicas usuales para analizar esa lipoproteína. Más conocida como colesterol malo, la LDL no es en realidad del todo indeseable. Es, a decir verdad, esencial para la vida, pues está presente en la composición de hormonas y de las membranas de las células.

El problema surge cuando estas lipoproteínas pierden partículas atómicas de carga negativa (electrones) -o sufren oxidación, como dicen los físicos y los químicos- y su estructura queda ligeramente deformada. La forma oxidada de la lipoproteína de baja densidad -no detectada en los análisis de sangre tradicionales- provoca lesiones en la pared interna de los vasos sanguíneos. Como consecuencia de ello, esta molécula origina una inflamación que, poco a poco, va aumentando el espesor de las paredes de las venas y arterias, y obstruye el paso de la sangre, incrementando así el riesgo de infarto o de accidentes cerebrovasculares. Esta razón explica el interés de médicos, bioquímicos y, por supuesto, de todos nosotros, para saber si la LDL de la sangre es la normal o si una fracción de la misma está oxidada.

Doble capa
La alternativa surgió cuando Gidlund le describió al físico la estructura de la LDL. Si trata de una esfera de grasa formada por dos capas con propiedades físicas y químicas distintas: el núcleo de la LDL repele las moléculas de agua, y se lo califica como hidrofóbico, mientras que su superficie atrae al agua -por eso es hidrofílica. Figueiredo reconoció en esa explicación una cercanía sorprendente con su propio trabajo: las moléculas de algunos cristales líquidos también tienen una región hidrofílica y otra hidrofóbica, aunque se aglomeren en una estructura un poco diferente, parecida a una pelota de fútbol americano.

Figueiredo y uno de los miembros de su equipo, el físico Sergio Gomez, se dispusieron a analizar la LDL mediante una técnica denominada barrido Z, empleada como rutina para medir una propiedad asociada al desvío de la luz -el índice de refracción no lineal- de materiales tales como el cristal líquido, empleado en las pantallas de las computadoras. Los físicos se valieron del mismo principio de funcionamiento: en lugar de cristal líquido, almacenaron una fina capa de LDL entre láminas de vidrio. Luego sometieron la muestra de la LDL a la luz de un láser de baja potencia. Al atravesar la capa de LDL, la luz se desvía, como los rayos de sol al incidir sobre el agua una piscina. Al evaluar dicho desvío, los físicos elaboraron un gráfico -una firma óptica- de cada material estudiado.

Y la estrategia funcionó. Gidlund y Figueiredo observaron una gran diferencia entre ese índice de refracción de la LDL normal y el de la oxidada. “El barrido Z es una de las técnicas más sencillas de la física. Se emplea en el estudio de fluidos complejos, y permite efectuar esas mediciones en media hora, más o menos”, explica  Figueiredo. Los resultados se publicaron en diciembre de 2004, en un artículo de Chemistry and Physics of Lipids, llevado a cabo en colaboración con Paulo Boschcov, de la Universidad Federal de São Paulo, Rozane Turchiello, del Instituto de Química de la USP, y Maria Cristina Jurado, del Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP.

Gidlund y Figueiredo están verificando si existen variaciones en la firma óptica de la LDL de personas con perfiles de colesterol diferentes. También trabajan en la identificación de la firma óptica del colesterol bueno -la HDL o lipoproteína de alta densidad, que elimina las grasas de la sangre. “Si los resultados comprobasen la eficacia en la diferenciación de la LDL normal de la oxidada”, dice Figueiredo, “este test podría complementar al análisis de sangre tradicional”.

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