Investigadores de la Universidad Federal del ABC (UFABC) llevaron a cabo simulaciones por computadora de un mecanismo biol\u00f3gico poco conocido que, en caso de poder control\u00e1rselo en forma satisfactoria, quiz\u00e1 pueda permitir el paso a trav\u00e9s de la piel de cualquier sustancia hidrosoluble, incluso f\u00e1rmacos, proporcionando as\u00ed un acceso directo al torrente sangu\u00edneo. En los ensayos digitales, el grupo encabezado por el f\u00edsico Herculano Martinho, del Programa de Posgrado en Nanociencias y Materiales Avanzados de la referida instituci\u00f3n, not\u00f3 que la aplicaci\u00f3n de un peque\u00f1o campo el\u00e9ctrico externo y constante sobre la piel, con una intensidad comparable a la de un peine electrizado por la fricci\u00f3n con el cabello, facilita el ingreso de agua \u2013o lo que pueda llevar esta consigo\u2013 en el organismo.<\/p>\n
Los investigadores diagramaron en una computadora un modelo de piel que entre sus diversos componentes contiene m\u00e1s de 300.000 \u00e1tomos para estudiar su comportamiento bajo diversas condiciones. Cuando aplicaron un campo el\u00e9ctrico, observaron que se formaban ves\u00edculas (membranas que se asemejan a peque\u00f1as burbujas) con agua en su interior, que eran capaces de atravesar la barrera del epitelio, el tejido que protege y tapiza la piel de las mucosas. \u201cEsta propiedad har\u00eda posible que los f\u00e1rmacos solubles en agua \u2018se monten\u2019 en esas ves\u00edculas y se los pueda enviar a \u00f3rganos espec\u00edficos. Existen experimentos que dan cuenta de este tipo de transporte de sustancias, pero no hay evidencias acerca de su mecanismo directo\u201d, explica Martinho. \u201cHasta ahora, la \u00fanica hip\u00f3tesis planteada para explicar este transporte era la posible formaci\u00f3n de poros. Nuestro trabajo indica que podr\u00eda realizarse mediante la producci\u00f3n de ves\u00edculas\u201d.<\/p>\n
El estudio forma parte del proyecto de investigaci\u00f3n de posdoctorado en la UFABC de la bi\u00f3loga Neila Cristina Fonseca Machado, que se tradujo en un art\u00edculo cient\u00edfico que sali\u00f3 publicado en la revista Physical Chemistry Chemical Physics<\/em> en abril de este a\u00f1o. Tambi\u00e9n participaron en la investigaci\u00f3n el bi\u00f3logo Marcelo Christoffolete, de la UFABC, y la m\u00e9dica Clarissa Callegaro, una colaboradora que trabaja en una cl\u00ednica particular de dermatolog\u00eda. El pr\u00f3ximo paso del grupo de investigaci\u00f3n consistir\u00e1 en validar el modelo digital en experimentos de laboratorios, con pieles artificiales, corrientes el\u00e9ctricas reales y membranas de difusi\u00f3n transd\u00e9rmicas, que podr\u00edan desempe\u00f1ar un papel similar al de las ves\u00edculas.<\/p>\n El conocimiento m\u00e1s pormenorizado del funcionamiento de la permeabilidad de la piel supone una ampliaci\u00f3n del potencial de desarrollo de medicamentos y terapias que podr\u00edan minimizar los efectos colaterales propios de la administraci\u00f3n de los f\u00e1rmacos por v\u00eda oral. Desde esta nueva perspectiva, la piel ya no se considera solamente como una barrera natural que impide el ingreso de compuestos extra\u00f1os al organismo y pasa a ser considerada tambi\u00e9n como una posible puerta de entrada para tratamientos farmacol\u00f3gicos personalizados, en el campo de lo que se ha llamado medicina de precisi\u00f3n.<\/p>\n Responsable del modelado de las mol\u00e9culas de la piel virtual, Fonseca Machado explica que el trabajo fue m\u00e1s all\u00e1 de la mera observaci\u00f3n del paso del agua del exterior al interior de la piel. \u201cTambi\u00e9n demostramos que, alterando la intensidad de la corriente el\u00e9ctrica, puede controlarse la permeabilidad del tejido, un dato valioso para la industria farmac\u00e9utica y cosm\u00e9tica\u201d, dice la bi\u00f3loga.<\/p>\n Por su parte, Martinho relata que su equipo descubri\u00f3 la permeabilidad inducida de la piel por pura casualidad, cuando estaban investigando otro tema. La idea inicial del proyecto era estudiar el proceso de envejecimiento y sus consecuencias. Para ello, realizaron una simulaci\u00f3n de una piel virtual expuesta a la radiaci\u00f3n solar y a diversas longitudes de onda de la luz. \u201cProbamos innumerables variantes hasta que decidimos aplicar un campo el\u00e9ctrico constante. Entonces apareci\u00f3 algo que no esper\u00e1bamos\u201d, recuerda el f\u00edsico.<\/p>\n La simulaci\u00f3n generaba estructuras capaces de transportar agua de la superficie de la piel hacia su interior: las insospechadas ves\u00edculas. Siempre se ha considerado a la piel como un tejido impermeable, pero los ensayos digitales descritos en el art\u00edculo sugieren que, bajo ciertas condiciones, esta propiedad puede alterarse. \u201cComenzamos a investigar si efectivamente no hab\u00eda en la literatura cient\u00edfica informes acerca de esta propiedad cut\u00e1nea, y descubrimos que en el campo de la electroforesis [una t\u00e9cnica que se utiliza para separar las mol\u00e9culas en funci\u00f3n de su tama\u00f1o y carga el\u00e9ctrica] existen trabajos experimentales; pero el mecanismo biol\u00f3gico involucrado en el transporte de sustancias a trav\u00e9s de la piel, por v\u00eda t\u00f3pica, era algo desconocido\u201d, relata Martinho.<\/p>\n La aplicaci\u00f3n de campos el\u00e9ctricos en la piel no es una novedad absoluta en disciplinas tales como la fisioterapia y la dermatolog\u00eda, especifica Callegaro. \u201cExiste una t\u00e9cnica denominada iontoforesis, que recurre a campos el\u00e9ctricos para estimular una mayor absorci\u00f3n de f\u00e1rmacos a trav\u00e9s de la piel. Es algo que se ha aplicado, por ejemplo, para el tratamiento de la hiperhidrosis, que consiste en el exceso de sudoraci\u00f3n en las axilas, pies y manos\u201d, dice la dermat\u00f3loga. \u201cSabemos que la iontoforesis funciona, empero, antes de este estudio, desconoc\u00edamos c\u00f3mo ocurr\u00eda a nivel molecular\u201d. Fonseca Machado recuerda que, cuando detectaron una estructura extra\u00f1a al visualizar la piel virtual en sus simulaciones, enseguida se pusieron en contacto con la m\u00e9dica para verificar si no se trataba de alg\u00fan error del modelo virtual. Pero no lo era, se trataba de las ves\u00edculas.<\/p>\n Proyecto<\/strong>
\nEstudio y desarrollo de nuevos materiales avanzados: electr\u00f3nicos, magn\u00e9ticos y nanoestructurados: un abordaje interdisciplinario (n\u00ba 11\/19924-2<\/a>). Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Carlos Rettori (UFABC); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 4. 531.979,87<\/p>\n