Investigadores UNAB crean nuevas moléculas basadas en renio con potencial para la detección de patógenos

Investigadores de las facultades de Ciencias Exactas y de Ciencias de la Vida publicaron recientes resultados de un trabajo interdisciplinario en Dyes and Pigments, una revista científica de alto impacto dedicada a la química y la física de tintes y pigmentos, con énfasis en las propiedades de las materias colorantes.

La capacidad que poseen ciertos compuestos para presentar colores y teñir estructuras celulares permite utilizarlos, entra otras cosas, como marcadores para detectar microorganismos patógenos. En esa línea, este grupo de investigación logró sintetizar y caracterizar las propiedades estructurales de dos nuevos compuestos químicos basados en renio, capaces de teñir eficientemente modelos celulares con pared, como hongos y bacterias.

En particular, uno de estos complejos (ReL2) fue capaz de teñir específicamente Salmonella enterica, bacteria Gram negativo que produce la gastroenteritis, además de Candida albicans, una levadura que está presente en enfermedades humanas asociadas a la candidiasis.

“En este artículo publicamos un estudio de las propiedades estructurales y fotofísicas de dos complejos de renio tricarbonilo, incluyendo un estudio computacional relativista”, precisa el Dr. Alexander Carreño, del Centro de Nanociencias Aplicadas (CANS) de la Facultad de Ciencias Exactas. La publicación, dice, “se suma a los escasos reportes en literatura científica que hay del uso del renio tricarbonilo en estos modelos celulares con pared”.

De acuerdo al Dr. Carreño, otro punto a destacar en este trabajo fue el estudio de las propiedades ópticas de ambos compuestos, es decir, su capacidad de absorber y emitir luz. Ello, “gracias a un nivel de teoría relativista DFT (Density Functional Theory) que incluyó una buena predicción de la luminiscencia de estos complejos, empleado el código ADF”. El ADF, explica el académico, es un software computacional químico-cuántico desarrollado en SCM (Scientific Computing & Modeling).

Especialmente el complejo ReL2 mostró un buen potencial para ser utilizado como una sonda luminiscente en células con pared, incluyendo levaduras como Candida albicans y Cryptococcus spp y bacterias como Salmonella enterica, lo cual se puede observar mediante microscopía confocal, sin usar impermeabilizantes celulares ni anticuerpos, además de un tiempo de tinción más corto comparado con tinciones comerciales.

El Dr. Juan Fuentes, microbiólogo de la Facultad de Ciencias de la Vida y coautor del artículo, agregó que “este es un avance interesante, ya que se había reportado que la pared celular podría constituir un impedimento en el uso de complejos de renio tricarbonilo para teñir este tipo de células”. Cabe destacar que Chile es uno de los principales productores de renio, por lo que este trabajo podría contribuir a dar valor agregado a minerales chilenos.

En el paper, titulado «Exploring rhenium (I) complexes as potential fluorophores for walled-cells (yeasts and bacteria): Photophysics, biocompatibility, and confocal microscopy», participaron desde la UNAB el Dr. Dayán Páez, químico computacional relativista, Director (I) del centro CANS; los Dres. Nancy Pizarro y Andrés Vega, del Departamento de Ciencias Químicas, junto con el Dr. Juan Fuentes, María Macarena Rivera (estudiante de medicina UNAB) y Andrés Silva (estudiante del Doctorado en Biotecnología UNAB), del Laboratorio de Genética y Patogénesis Bacteriana de la Facultad de Ciencias de la Vida.

Además participaron M.Sc. Angélica Ramírez y el Dr. César Zúñiga, quienes son parte del proyecto Fondecyt de Inicio 11170637, dirigido por el Dr. Alexander Carreño. También es coautor el Dr. Eduardo Solís, investigador de la Universidad Católica del Maule. De esta forma, este trabajo constituye un claro ejemplo de un estudio interdisciplinario que reúne a profesionales de diversas áreas científicas.