Aplicaciones médicas de las proteínas adhesivas del mejillón.

25 02 2013

Cuando se trata de energía para adherirse en condiciones de humedad, los mejillones marinos son difíciles de superar, ya que pueden pegarse a prácticamente todas las superficies inorgánicas y orgánicas y mantenerse en agua salada, incluyendo entornos turbulentos de marea. Esa proteína adhesiva del mejillón ha servido de fuente de inspiración a los científicos para aplicaciones biomédicas, como la entrega de medicamentos de reparación quirúrgica y fármacos contra el cáncer.

Foto: TAMORLAN

Foto: TAMORLAN

En concreto, se han creado nuevos materiales que imitan las proteínas adhesivas del mejillón para tres aplicaciones médicas: selladores para la reparación de la membrana fetal, la autoconfiguración de hidrogeles antibacterianos y polímeros para la entrega de fármacos contra el cáncer y la destrucción térmica de las células cancerosas.

Phillip B. Messersmith, profesor de Ingeniería Biomédica en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, hablará de su investigación en este sentido en el simposio ‘La traducción de Adhesión Mejillón beneficiosos a nuevos conceptos y materiales’ que se celebrará en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) que tiene lugar estos días en Boston.

“La adhesión del mejillón es un proceso notable que implica la secreción de una proteína de pegamento líquido que se endurece rápidamente en un sólido, adhesivo resistente al agua– explica Messersmith–. Varios aspectos de este proceso inspiran nuestro desarrollo de materiales sintéticos para aplicaciones prácticas. Una oportunidad inusualmente convincente para la traducción de los conceptos de adhesión de mejillón es en la reparación o reconstrucción de tejidos en el cuerpo humano, donde el agua es ubicua y su presencia representa un desafío para alcanzar los resultados deseados”.

El pie del mejillón común (Mytilus edulis) produce un pegamento pegajoso para adherirse a las rocas y otros objetos y su clave es una familia de proteínas especiales, denominadas proteínas adhesivas del mejillón, que contienen una alta concentración de DOPA catecólico ácido amino (dihidroxifenilalanina). Todos los materiales biomédicos creados por Messersmith contienen una forma sintética de DOPA, un polímero sintético con una DOPA sencilla que desarrolló por primera vez en 2002.

Para la reparación de la membrana fetal, que puede romperse prematuramente de forma espontánea o por un procedimiento quirúrgico, que a menudo conduce a un parto prematuro, nacimiento prematuro y otras complicaciones graves, el polímero sintético de Messersmith se formula como un pegamento líquido que se solidifica rápidamente al adherirse al tejido húmedo y sella los defectos fetales membrana. Su grupo está colaborando con investigadores en Europa para llevar a cabo pruebas in vivo de sus sellantes médicos inspirados en el mejillón para la reparación de la membrana fetal.

En el caso de los hidrogeles antibacterianos de autoajuste, Messersmith emplea plata tanto para inducir hidrogel de reticulación por vía de oxidación de catecol y como un precursor para la formación de nanopartículas de plata, que se incrustan dentro de la estructura del hidrogel y libera iones de plata para producir un efecto antibacteriano. Los iones de plata poseen actividad antibacteriana en concentraciones bajas, y esto ha conducido a un interés en la incorporación de plata en los dispositivos médicos.

El adhesivo sintético para la administración de fármacos contra el cáncer y la eliminación destrucción de las células cancerosas consiste en que el polímero forma vehículos sensibles al pH para suministro de fármacos que son estables e inactivos en el torrente sanguíneo, pero se activan en el ambiente del tumor ácido, liberando el fármaco.

Un segundo diseño consiste en modificar la superficie de nanorods de oro con un recubrimiento del polímero que ayuda a las células diana y que, una vez en el destino, los nanorods se irradian con luz de infrarrojo cercano para producir un calentamiento muy localizado que destruye térmicamente las células cancerosas.

 

 

Europapress.es [en línea] Madrid (ESP): europapress.es, 25 de febrero de 2013 [ref. 16 de febrero de 2013] Disponible en Internet: http://www.europapress.es/salud/noticia-pegamento-mejillon-inspira-cientificos-reparacion-quirurgica-20130216153202.html


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