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Investigadores financiados con fondos comunitarios han desarrollado un sensor que permite medir la concentración de zinc existente en las células, un avance que podría servir para comprender mejor ciertas enfermedades en las que influye este metal como la diabetes y el Alzheimer.

El zinc participa en muchos procesos del cuerpo humano, por ejemplo la transmisión de señales nerviosas. Cerca del 5% de las proteínas fabricadas por el organismo se dedican al transporte de zinc, y se sospecha que éste guarda relación con varias enfermedades, entre ellas la diabetes de tipo 2. Además, se sabe que el zinc es tóxico en grandes cantidades, si bien falta información sobre los procesos que emplea el organismo para regular la concentración de zinc en el interior de sus células.

«La biología del zinc se ha trabajado poco en comparación a la de otros metales como el calcio y el sodio, en parte porque hasta ahora no disponíamos de herramientas para medirlo con precisión», comentó el profesor Guy Rutter, de la Sección de Medicina del Imperial College de Londres (Reino Unido). «El zinc es importante en numerosas partes del organismo, como los músculos y el cerebro, según indican varios estudios.»

Los sensores que se usan en la actualidad para medir la cantidad de zinc en las células no son suficientemente precisos. Son incapaces de detectar las concentraciones de zinc más bajas y de determinar las diferencias en los niveles de zinc entre distintas partes de la célula.

En el estudio referido, los investigadores presentan un nuevo dispositivo denominado sensor FRET («transferencia de energía de resonancia fluorescente»). El sensor contiene dos proteínas de medusa: una cian y otra amarilla. El equipo construyó el sensor de tal manera que la luz absorbida por la proteína cian se transfiere a la proteína amarilla, que emite luz de este mismo color. Cuando un ion de zinc se adhiere al sensor, las proteínas fluorescentes se separan y la transmisión de luz entre ellas se debilita.

Los científicos utilizaron un microscopio de fluorescencia para observar y anotar las longitudes de onda de la luz emitida por las proteínas, y así pudieron determinar en qué lugar de la célula era mayor la concentración de zinc.

El equipo probó su nuevo dispositivo en células beta pancreáticas. La síntesis de insulina se realiza en ellas y, como se sabe, el zinc participa en su empaquetado. Las personas que sufren diabetes de tipo 2 suelen tener dañado el gen que controla el proceso de empaquetado.

La nueva herramienta reveló una concentración mucho mayor de zinc en los gránulos de las estructuras celulares en las que se encuentra la insulina.

«Fue una satisfacción observar que la concentración de zinc en la célula es estable en una cantidad de cerca de 400 picomoles por litro. Si el zinc está presente en concentraciones demasiado elevadas, es muy tóxico para la célula, pero al mismo tiempo es un ion metálico esencial para muchas enzimas y para muchos otros procesos celulares», explicó Maarten Merkx, de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos).

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