Químicos, científicos de materiales y nanoingenieros en UC San Diego han creado lo que puede ser el mejor protector solar natural.
en un artículo publicado en la revista American Chemical Society Ciencia Central de ACS , informan el desarrollo de nanopartículas que imitan el comportamiento de los melanosomas naturales, estructuras celulares productoras de melanina que protegen nuestra piel, ojos y otros tejidos de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta.
"Básicamente, logramos hacer una versión sintética de las nanopartículas que nuestra piel usa para producir y almacenar melanina y demostramos en experimentos en células de la piel que imitan el comportamiento de los melanosomas naturales", dijo Nathan Gianneschi, profesor de química ybioquímica, ciencia e ingeniería de materiales y nanoingeniería en UC San Diego, que dirigió el equipo de investigadores. El logro tiene aplicaciones prácticas.
"Los defectos en la producción de melanina en humanos pueden causar enfermedades como el vitiligo y el albinismo que carecen de tratamientos efectivos", agregó Gianneschi.
El vitiligo se desarrolla cuando el sistema inmunitario intenta erróneamente eliminar los melanocitos normales de la piel, deteniendo efectivamente la producción de melanocitos. El albinismo se debe a defectos genéticos que conducen a la ausencia o un defecto químico en la tirosinasa, una enzima que contiene cobre involucradaen la producción de melanina. Ambas enfermedades carecen de tratamientos efectivos y resultan en un riesgo significativo de cáncer de piel para los pacientes.
"La prevalencia generalizada de estas enfermedades relacionadas con la melanina y el creciente interés en el desempeño de varios materiales poliméricos relacionados con la melanina nos llevaron a buscar nuevas rutas sintéticas para preparar materiales similares a la melanina", dijo Gianneschi. Las partículas de melanina se producen naturalmenteEn muchos tamaños y formas diferentes por animales, para plumas iridiscentes en pájaros o los ojos pigmentados y la piel de algunos reptiles. Pero los científicos han descubierto que extraer melaninas de fuentes naturales es un proceso difícil y potencialmente más complejo que producirlas sintéticamente.
Gianneschi y su equipo descubrieron hace dos años que las nanopartículas sintéticas similares a la melanina podrían desarrollarse de manera controlable con precisión para imitar el rendimiento de las melaninas naturales utilizadas en las plumas de las aves.
"Presumimos que las nanopartículas sintéticas similares a la melanina imitarían melanosomas naturales y serían absorbidas por los queratinocitos, el tipo de célula predominante que se encuentra en la epidermis, la capa externa de la piel", dijo Gianneschi.
En humanos sanos, la melanina se administra a los queratinocitos en la piel después de ser excretada como melanosomas de los melanocitos. Los científicos de la Universidad de California en San Diego prepararon nanopartículas similares a la melanina a través de la oxidación espontánea de dopamina, que desarrolla análogos biocompatibles y sintéticos de melanosomas naturales.Luego estudiaron su actualización, transporte, distribución y capacidades de protección contra la radiación ultravioleta en queratinocitos humanos en cultivo de tejidos.
Los investigadores encontraron que estas nanopartículas sintéticas no solo se recogieron y distribuyeron normalmente, como los melanosomas naturales, dentro de los queratinocitos, sino que protegieron las células de la piel del daño del ADN debido a la radiación ultravioleta.
"Teniendo en cuenta las limitaciones en el tratamiento de enfermedades relacionadas con defectos de melanina y la biocompatibilidad de estas nanopartículas sintéticas similares a la melanina en términos de absorción y degradación, estos sistemas tienen potencial como melanosomas artificiales para el desarrollo de nuevas terapias, posiblemente complementando las funciones biológicasde melaninas naturales ", dijeron los investigadores en su artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Kim McDonald. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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