Galicia, con máis de 1.500 quilómetros de costa, ten unha indudable actividade pesqueira. É por iso que, froito de cada produto que vai parar ao mercado, tamén chegan moitos residuos aos que se lles pode dar unha segunda vida. Trátase do caso do gambón (Pleoticus muelleri), cuxo cacho permite extraer astaxantina e quitina, dous compoñentes con potencial antioxidante. Así, investigadores do grupo de investigación FEQX Lab, do Departamento de Enxeñaría Química da Universidade de Vigo (UVigo), en colaboración con científicos da Universidade de Bos Aires (Arxentina), atoparon unha saída biomédica para estes compoñentes: a protección da retina humana, comprobada a través de probas in vitro. “En Galicia tiran moitos cachos de gambón nas cámaras de procesado; queremos facer circularidade e sacar produtos dos residuos con valor engadido”, sinala Carlos Vázquez Rico, primeiro autor do artigo.
A investigación baséase no uso de polímeros como o quitosano —derivado da quitina— para formar matrices poliméricas capaces de encapsular compostos antioxidantes lipídicos, como a astaxantina. Esta é a única solución para que os fármacos cheguen ás dianas do ollo, xa que solubilidade do aceite astaxantina só é posible en alcol, o que danaría o órgano nada máis tocalo. A futuro, os investigadores queren tratar dexeneracións como os glaucomas —ganan o nervio óptico— ou a perda de visión, que xorden a causa da exposición continua do ollo ao estrés oxidativo. Así, arxentinos e galegos atoparon unha sinerxia: trasladar o coñecemento sobre os compostos antioxidantes procedentes do mar e dirixilos directamente a unha solución para a saúde.
Innovación con nanotecnoloxía
O trasfondo do estudo está na economía circular: o quitosano ten o mesmo potencial que polímeros extraídos do petróleo, coa vantaxe de que os cachos de gambón non se van parar de xerar: “É un produto renovable presente nos crustáceos, é moi común”, sinala Vázquez Rico, pois é o segundo composto natural máis abundante na natureza, só por detrás da celulosa. Con todo, a súa grande abundancia non vén correspondida polas aplicacións; ata agora.
Os pasos foron os seguintes: en primeiro lugar, extraer o quitosano e a astaxantina para despois fabricar as nanopartículas a través de xelificación iónica. “O quitosano é biocompatible e eficiente na encapsulación”, sinala Carlos Vázquez Rico. As probas foron realizadas in vitro en células de retina humana a fin de coñecer como actuaría a nanotecnoloxía aplicada ao derramamento de auga osixenada no ollo.
En consecuencia, “a partícula internalízase moi rápido”, sinala o científico da UVigo: en tan só dous minutos, a presenza de nanopartículas no interior celular faise evidente. Neste momento, os radicais libres (ROS) —moléculas ou átomos inestables capaces de danar células, proteínas e ADN— son combatidos pola astaxantina, que “os neutraliza e prevé o dano que xerarían”.
Menos estrés oxidativo, máis actividade celular
Nos experimentos realizados, os investigadores conseguiron encapsular o 86,61% da fracción lipídica: “É importante poder introducir máis astaxantina nunha menor dose; é preferible ter que aplicar só unha gota”. A análise confirmou unha correcta incorporación dos lípidos e a astaxantina na matriz de quitosano, e concluíron en que a capacidade antioxidante do extracto natural se conservou tras o proceso de nanoencapsulación. Ademais, as probas de mucoadhesión mostraron unha interacción prolongada coa retina ao longo de 24 horas, un tempo ideal para reter o producto na superficie ocular. Ademais, “ao engadir un estímulo oxidativo, como a auga osixenada, non hai morte celular e seguen a reproducirse, prevendo o dano oxidativo”, segundo Carlos Vázquez Rico. O pre-tratamento atenuou a caída da actividade metabólica celular fronte ao dano inducido. “As nosas partículas manteñen os danos a raia”, subliña.
Procura da valorización e futuro
O principal logro do equipo galego e arxentino foi o desenvolvemento exitoso dun nanotransportador antioxidante a partir de subprodutos do gambón. Así, a formulación optimizada, creada a partir de quitosano, amosou boas propiedades físico-químicas. “O sistema é biocompatible, xa que se internaliza de forma eficiente e é capaz de protexer ás células do estrés oxidativo”, apunta Carlos V. Rico.
O futuro desta primeira aproximación científica son as terapias oftalmolóxicas como unha “forma rápida para o oculista de administrar directamente o fármaco dentro da diana do ollo”. Con todo, o investigador do grupo FEQX sinala que “aínda queda moito para chegar á aplicación, pero estamos valorando os seguintes pasos”. Entre eles, atopar investigadores para levar a cabo unha investigación interdisciplinar, e atopar solucións para a esterilización das partículas —por exemplo, a través das altas temperaturas— e coñecer máis a fondo o mecanismo a través de novas probas.
Referencia: Shrimp shell-derived nanocarrier with in vitro antioxidant activity in ocular cells (Publicado en European Polymer Journal)
