Revista Frontiers in Chemistry selecciona artículo de investigadores UNAB como uno de los más influyentes en su área | Noticias Universidad Andrés Bello
Departamento de Ciencias Químicas

Un grupo interdisciplinario de investigación en química inorgánica biológica de nuestra casa de estudios publicó en 2019 el primer review sobre el uso eficiente de compuestos de renio y rutenio en bacterias, levaduras y mohos, en la revista Frontiers in Chemistry. Este año, la revista incluyó dicha publicación en un compendio de los papers más relevantes en su área.

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La revista científica Frontiers in Chemistry, especializada en temas relacionados con las distintas áreas de la química, publicó recientemente un compendio que recopila los papers más influyentes en materia de química inorgánica; es decir, aquellos artículos científicos que han tenido mayor impacto, ya sea en el número de citas como en la relevancia del tema dentro de su área.

Para esta colección, llamada “Inorganic Chemistry Editor’s Pick 2021”, fue seleccionada una revisión bibliográfica (review) publicada el 2019 por un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas, Ciencias de la Vida y Medicina de la Universidad Andrés Bello: “Rhenium (I) Complexes as Probes for Prokaryotic and Fungal Cells by Fluorescence Microscopy: Do Ligands Matter?”

“Los trabajos de investigación que se presentan en la colección destacan la amplia diversidad de investigaciones en química inorgánica, y tiene como objetivo poner de relieve a la comunidad científica las principales investigaciones, mostrando una compilación de los principales avances en química inorgánica abarcando teoría, experimentación y metodologías con aplicaciones diversas”, señalan desde este grupo de investigación, liderado por el Dr. Alexander Carreño, investigador de la Facultad de Ciencias Exactas y del Centro de Nanociencias Alicadas (CANS), junto al Dr. Juan Fuentes, de la Facultad de Ciencias de la Vida.

En este review en particular, los investigadores realizaron un estudio bibliográfico de los principales hallazgos relacionados a los complejos de renio (I) tricarbonilo en base a sus propiedades luminiscentes y de biocompatibilidad, para la obtención de imágenes celulares, especialmente para microscopía fluorescente y confocal.

Gracias a este equipo multidisciplinario de investigación, que cubre diversas áreas científicas, y que ha aportado al conocimiento básico y aplicado desde las respectivas líneas de investigación a estos hallazgos, se pudo asimismo aportar conocimiento que fue incluido en el review.

Resultados del trabajo interdisciplinario

Chile, país minero, es el segundo productor de renio como materia prima. Así, este grupo heterogéneo de investigación de nuestra casa de estudios, considera que los nuevos enfoques en las aplicaciones de compuestos derivados de renio constituyen una reflexión a nivel país acerca de la optimización de sus recursos, a la vez que un desafío científico para la comunidad.

En la revisión destacada en el “editor´s pick” de Frontiers in Chemistry 2021, fueron analizadas distintas propiedades de los complejosenio (I) tricarbonilo: la emisión en el espectro visible y el rendimiento cuántico, y por otro lado propiedades biocompatibles tales como una baja toxicidad celular o citotoxicidad, buena absorción celular, e incluso una tinción diferencial, en especial para modelos celulares como bacterias y levaduras, donde hay escasos aportes en literatura científica con el uso del renio tricarbonilo. Conoce más detalles a continuación:

Estas propiedades mencionadas pueden ser moduladas modificando los ligandos que rodean el núcleo de renio tricarbonilo, en base a su naturaleza química. Cabe mencionar que la mayoría de los principales hallazgos basados en estos complejos, han sido probados en modelos celulares epiteliales, como las células humanas (modelos eucariontes sin pared celular).

Hasta hace seis años atrás, había sido propuesto que los complejos renio tricarbonilo eran ineficaces para teñir células con pared celular, es decir, células protegidas por una pared celular rígida que se encuentra presente en bacterias (modelos procariontes) y hongos (modelos eucariontes), presumiblemente debido a que esta pared celular sería una barrera física que dificultaría la incorporación celular.

Nuestro grupo de investigación, liderado por el Dr. Alexander Carreño (Centro de Nanociencias Aplicadas, CANS) y el Dr. Juan A. Fuentes (Facultad de Ciencias de la Vida) pudo demostrar que los complejos de renio (I) tricarbonilo, con un diseño adecuado de los ligandos, pueden presentar, además de propiedades luminiscentes adecuadas, una baja toxicidad, una buena incorporación celular tanto en bacterias (Salmonella entérica y Bacillus cereus), levaduras (Candida albicans y Cryptococcus spp) e incluso hongos filamentosos (Botrytis cinérea): todos ellos presentes en enfermedades humanas y en vegetales. Los hallazgos incluso demostraron que de acuerdo al tipo de complejos de renio tricarbonilo, era posible marcar el núcleo celular o el compartimiento citoplasmático.

Estos resultados principales han sido posibles gracias a la participación de investigadores como la Dra. Carolina Otero (Facultad de Medicina) con sus aportes en colocalización celular, ensayos MTT y tinción en modelos epiteliales (células HeLa); el Dr. Dayán Páez-Hernández (Director (I) CANS, Facultad de Ciencias Exactas) con el estudio relativista computacional DFT para estudiar las propiedades luminiscentes; el Dr. Rubén Polanco (Facultad de Ciencias de la Vida) aportando con los estudios en biología vegetal con el modelo Botrytis cinérea que ataca los cultivos y hortalizas, y el Dr. Manuel Gacitúa (USACH) con sus aportes en la caracterización electróquímica. Cabe también mencionar el apoyo del Profesor Emérito de la Universidad Andrés Bello Dr. Ramiro Arratia (Facultad de Ciencias Exactas) en los inicios de esta investigación, así como el aporte del estudiante de Doctorado Felipe Marchant, quien participó de esta revisión bibliográfica.

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