1 INTRODUCCIÓN En los últimos años, ha crecido

INTRODUCCIÓN
En los últimos años, ha crecido el interés en comprender el equilibrio entre la
absorción y flujo (homeostasis) de zinc a nivel intracelular, ya que es un ion metálico
esencial que participa en muchos procesos biológicos como son la transmisión de señales
nerviosas, la respuesta inmune, la regulación de la secreción de insulina, la regeneración de
los tejidos, la regulación de apoptosis, entre otros. Sin embargo, en concentraciones
elevadas, el zinc es muy tóxico para la célula, por lo que ha sido el tema central de
investigaciones numerosas que lo han relacionado con diversos tipos de enfermedades,
entre ellas la diabetes de tipo 2 y el Alzheimer.1-5 A pesar de todo lo anterior, poco se sabe
acerca de los procesos de distribución de este metal en el cuerpo y de la incorporación del
zinc en una variedad de metaloproteínas.6
Por tal motivo, es de gran importancia disponer de herramientas químicas que
puedan detectar un cambio en la concentración de zinc dentro de la célula. Existen diversos
sensores fluorescentes reportados en la literatura y disponibles comercialmente (ver
Esquema I) que proporcionan herramientas excelentes para la detección de zinc, por su
resolución espacial y temporal.7-10 Sin embargo, algunos carecen de precisión para detectar
concentraciones muy bajas de zinc y para determinar los niveles diferentes de zinc entre
partes distintas de la célula. Si la detección de zinc intracelular sigue siendo objeto de
investigación intensa, esto es en parte porque está claro que un solo sensor no es suficiente
para todas las aplicaciones implicadas.
Actualmente, esfuerzos considerables se siguen enfocando en mejorar las
propiedades de los sensores; entre las características que se buscan en ellos son que sean
moléculas pequeñas, de toxicidad baja, solubilidad alta en agua, que respondan de forma
radiométrica y que sean altamente sensibles y selectivas para la detección de zinc en tiempo
real en los sistemas biológicos. Dichas mejoras pueden tener un impacto favorable para
llevar a cabo estudios intracelulares y en los resultados para la comprensión funcional y/o
patológica del zinc biológico.11
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Un aspecto importante en el desarrollo de sensores de zinc es el diseño de
indicadores radiométricos. Estas sondas responden a la unión del analito con un cambio en
los perfiles de excitación y/o emisión, lo que reduce los errores experimentales y brinda la
ventaja de que la respuesta es independiente de la concentración del sensor. En el DIPMUNISON se han diseñado una serie de ligantes acíclicos biscromofóricos, los cuales
contienen dos unidades aromáticas pireno unidas a través de cadenas de interconexión
poliaminopolicarboxílicas edta, dtpa o ttha (1-6, Esquema II). Dicha composición les
confiere a las moléculas 1-6 alta solubilidad en agua, flexibilidad y la posibilidad de formar
excímeros al unirse al analito en estudio, con lo cual se puede obtener una respuesta
radiométrica.12, 13
En el presente proyecto se planeó evaluar a los ligantes bis-pirenil 1-6 como
quimiosensores fluorescentes de zinc para aplicación a nivel intracelular. Se espera que
estos compuestos presentasen mejores propiedades fluorescentes (alta sensibilidad,
selectividad y respuesta radiométrica) que los que se encuentran comercialmente
disponibles.
Además de evaluar la respuesta del ligante hacia el zinc, se realizaron estudios de
selectividad respecto a los iones metálicos calcio y magnesio, los cuales son los principales
involucrados en interferencias de competitividad intracelular por el sensor.
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ESQUEMA I
Fuente: [10]
ESQUEMA II
Fuente: [12,13]
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