Las mucosidades tienen una apariencia desagradable, pero su función es vital en la protección de nuestros órganos. Por eso, un equipo de científicos finalmente ha logrado crear moco sintético que exhibe una estructura y función similar al real. La investigación se publicó en ACS Central Science.

Las mucosidades son útiles: actúan como una barrera que protege e hidrata los tejidos delicados, atrapa microbios contaminantes, y ayuda al cuerpo a expulsarlos. De hecho, nuestro cuerpo produce entre 1,5 y 2 litros de moco todos los días solo en el tracto respiratorio. Éste recubre nuestras vías respiratorias, pulmones y tracto gastrointestinal.

Si pudiésemos replicar sus propiedades, nos proporcionarían una herramienta importante en la lucha contra las enfermedades; por lo que esta nueva investigación es un paso importante. Los científicos dirigidos por el químico Austin Kruger del MIT sintetizaron mucinas (componentes proteicos del moco).

Imitando la naturaleza

Las mucinas consisten en una espina de proteína larga con hebras de polímeros de carbohidratos llamados glicanos, aunque no se tiene claro cómo los polímeros contribuyen a las diversas propiedades del moco. Investigaciones anteriores encontraron que obstaculizan la capacidad de las bacterias para comunicarse entre sí, adherirse a superficies y secretar toxinas.

Las mucinas sintéticas del equipo, construidas alrededor de una columna de polímero, nos ayudarían a resolverlo. Éstas no solo se encuentran estructuradas como si fueran reales, también replican algunas de sus funciones.

La sustancia ayudaría a comprender qué características de las mucinas son importantes para sus actividades, dice Kruger. No obstante, las mucinas son complicadas. La columna de proteínas consta de miles de aminoácidos diferentes y hay muchos tipos diferentes de glicanos que pueden formar las cerdas.

El experimento

El equipo comenzó con moléculas de anillo de carbono y utilizó un proceso que las abrió en línea recta. Las moléculas resultantes, cada una de las cuales contiene un doble enlace carbono-carbono, se unieron para formar la columna polimérica de la mucina sintética.

Cada átomo de carbono generalmente está unido a otro grupo químico, y el polímero puede tomar diferentes formas dependiendo de dónde se unen. En la forma “cis”, los dos grupos, el carbono y el otro, cualquiera que sea, están en el mismo lado. En la forma “trans”, están en lados opuestos.

Crearon ambas formas en su intento de sintetizar mucinas y ponerlas a prueba. Los polímeros trans se convirtieron en pequeñas manchas extrañas que no se parecían mucho a las mucinas. Tampoco fueron particularmente efectivos para capturar las toxinas secretadas por la bacteria Vibrio cholerae.

En cambio, los polímeros cis permanecieron alargados. No solo eso, cuando se expusieron a V. cholerae, capturaron las toxinas de manera eficaz, y funcionaron incluso mejor que las mucinas reales.

Sin embargo, el trabajo recién comienza; por ejemplo, no analizaron las cerdas de los glicanos. Aun así, es bastante prometedor ya que se demostró claramente que la forma alargada de la columna vertebral juega un papel importante en la forma del funcionamiento de las mucinas. En el futuro podría servir para crear lubricantes o sustancias similares.