Información nueva sobre las metaloproteínas
Los metales no solo sirven para la construcción y para fabricar productos, sino que también desempeñan una función esencial para nuestra salud y bienestar. «Los metales facilitan una serie de funciones corporales importantes», comenta Ricardo Louro, investigador en ITQB NOVA, un instituto interdisciplinario de investigación y formación avanzada perteneciente a la Universidad NOVA de Lisboa. «Por ejemplo, si no fuera por el hierro, la hemoglobina no sería capaz de transportar oxígeno a nuestros tejidos». Sin embargo, más allá de este concepto general, todavía no conocemos en detalle la función de los metales en la salud humana. «Una mejor comprensión de los mecanismos de los metales en las metaloproteínas podría transformar radicalmente nuestra capacidad de mejorar nuestro bienestar general», añade la investigadora de ITQB NOVA Smilja Todorovic. Una metaloproteína es cualquier proteína, como la hemoglobina, que contiene un cofactor de iones metálicos. Muchas proteínas, hasta el 40 % en cualquier organismo, entran en esta categoría. Con el apoyo del proyecto financiado con fondos europeos TIMB3, Louro, Todorovic y el equipo de ITQB NOVA están utilizando la bioespectroscopía para realizar innovadores experimentos con metaloproteínas que podrían arrojar luz sobre la función biológica de los metales.
Un centro de excelencia de investigación basada en bioespectroscopía
El propósito del proyecto TIMB3 era mejorar el perfil de ITQB NOVA como centro de excelencia en investigación basada en bioespectroscopía e impulsar sus conocimientos de los procesos biológicos. «El proyecto se propuso formar a nuestro personal e investigadores en el uso de métodos espectroscópicos avanzados para investigar los aspectos moleculares y mecanicistas de fenómenos biológicos, incluidas las proteínas que llevan a cabo los procesos celulares más fundamentales», explica Louro. El proyecto se desarrolló en colaboración con el CIRMMP en Florencia y la Universidad Técnica de Berlín, que aportaron su experiencia en resonancia magnética y espectroscopía vibracional mediante actividades de formación y proyectos de investigación conjunta.
Una prueba de concepto para un biosensor basado en enzimas
El proyecto no solo mejoró la capacidad de bioespectroscopía de ITQB NOVA, sino que también obtuvo otros resultados importantes. Por ejemplo, el equipo desarrolló nuevos métodos para utilizar la resonancia magnética nuclear con el fin de analizar la estructura de las metaloproteínas. Los investigadores también lograron mejorar la comprensión científica de las especies intermedias de corta duración que se forman a partir de la reacción entre metaloenzimas y sus sustratos. Probablemente el resultado más importante fue la prueba de concepto para el desarrollo de un biosensor basado en enzimas para detectar y cuantificar el peróxido de hidrógeno, un resultado que en opinión de Todorovic tendrá un gran impacto sobre la biomedicina y los sectores farmacéutico, medioambiental, textil, alimentario, químico y papelero. «Por un lado, esta molécula sirve para el blanqueamiento y la esterilización, aplicaciones en las que su cantidad debe controlarse a gran escala», explica. «Por otro lado, en medicina, desempeña dos funciones: marcador de estrés oxidativo en el envejecimiento y la enfermedad, y agente de defensa en respuesta a una invasión de patógenos. En tales casos, queremos detectarla en cantidades minúsculas».
Un valorado socio en bioespectroscopía
Aunque el proyecto TIMB3 ya ha concluido, sus resultados y trabajo siguen provocando un impacto. Por ejemplo, ahora ITQB NOVA es un socio muy valorado para proyectos europeos en el campo de la bioespectroscopía. El nuevo personal formado está participando actualmente en diversos proyectos de investigación conjunta, incluidos ConCO2rde y COST. «ITQB NOVA ahora dispone de un grupo de jóvenes científicos formados y extremadamente motivados para impulsar el ámbito de la bioespectroscopía en nuevos sistemas y afrontar nuevos desafíos científicos», concluye Louro.
Palabras clave
TIMB3, metales, metaloproteínas, proteínas, bioespectroscopía, hemoglobina, salud, espectroscópico, resonancia magnética nuclear, biosensor basado en enzimas, biomedicina, farmacéutico
