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GUARDIANES DE LA NOCHE, UNA LUZ EN LA MEDICINA

Siendo adolescente tuve la fortuna de vivir en una zona alejada del ruido y caos que provoca la urbanización; gracias a esto, era poca la contaminación lumínica y durante las noches el cielo se mostraba despejado logrando apreciar las estrellas. Estando en la cama a punto de dormir, con las luces totalmente apagadas, lograba apreciar pequeños destellos intermitentes, yo los llamaba mis “guardianes de la noche”. Cuenta una leyenda maya que el brillo de las luciérnagas fue un regalo dado por un curandero, debido a que estos pequeños insectos, gracias a su inteligencia y nobleza, logaron encontrar la piedra con la que se curaban todas las enfermedades. Todos conocemos a esos pequeños insectos alargados con abdomen luminoso que brillan durante la noche, pero ¿sabemos por qué brillan? y mejor aún, ¿su regalo tendrá alguna aplicación para la medicina?


Ilustración de la leyenda maya que narra el origen

del brillo de las luciérnagas.


En los organismos vivos, la capacidad de emitir luz se llama bioluminiscencia (del griego bios que significa “vivo” y del latín lumen que significa “luz”), presente en bacterias, algunas criaturas marinas como los ctenóforos (parecidos a las medusas), luciérnagas (insectos de la familia Lampyridae) e incluso algunos hongos. Este fenómeno es una forma de emisión de luz en el curso de una reacción química. En este proceso participa una enzima (molécula que acelera una reacción química) llamada luciferasa, que utiliza como sustrato (molécula sobre la cual actúa la enzima) una sustancia luminiscente, la luciferina, que, en presencia de oxígeno y ATP (adenosín trifosfato, componente indispensable de los sistemas bioluminiscentes y obtención de energía de las células) se libera energía en forma de fotones, es decir, emisión de luz, perceptible para el ojo humano.


¿Tendrá alguna aplicación dentro de la medicina?


Sí, los procesos bioluminiscentes se caracterizan por un alto rendimiento cuántico o fotoquímico, el cual mide la eficiencia del proceso de emisión de luz. Estos procesos tienen un rendimiento del 100%, ya que un papel importante lo tiene la luciferasa. Gracias a esto, actualmente, se utiliza ampliamente en biología molecular e ingeniería genética como molécula informadora, la cual sirve para marcar la presencia de otras partículas; además, de que es una sustancia muy estable y no tóxica. Esto la hace candidata para su uso en sistemas bioanalíticos, como la detección de microorganismos, hormonas y proteínas; análisis de modificaciones de ADN, localización en tiempo real de células y organismos completos; como bacterias, plantas y animales pequeños. Una de las ventajas que ofrece la bioluminiscencia es que logra atravesar varias capas de tejidos. Actualmente, es posible diseñar diferentes tipos de células que expresan luciferasa, permitiendo visualizar de manera no invasiva dentro de un animal vivo. Dicha técnica se ha utilizado para seguir el proceso de tumorigénesis (inicio del cáncer) y la respuesta de los tumores al tratamiento farmacológico. Aunque las oportunidades del uso de la luciferasa continúan expandiéndose, por el momento, su regalo es una luz en la medicina.


Bibliografía:

  1. Ilyiná, A. D., Cerda, F.R., Estrada, B.C., Dukhovich, A.F., Gaona, L.J.G., Garza, G.Y., Rodríguez, M.J. (1998) Sistema Bioluminescente Luciferina-Luciferasa de las Luciérnagas. Parte I: Propiedades Bioquímicas y Catalíticas de la Enzima Luciferasa. Journal of the Mexican Chemical Society, 42(3), 99-108.

  2. Rojo, V., García, C., Covarrubias, L. (2019) Bioluminiscencia. Herramienta para el Estudio del Cáncer y Regeneración Celular. Biotecnología en Movimiento, 4(16), 6- 9. https://biotecmov.org/

  3. Smirnova, D. V., & Ugarova, N. N. (2017) Firefly Luciferase-based Fusion Proteins and their Applications in Bioanalysis. Photochemistry and Photobiology, 93(2), 436- 447. doi: 10.1111/php.12656



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