Els tradicionals colorants per a la tinció de teixits orgànics s’han quedat curts. L’avanç en l’estudi del metabolisme cel·lular requereix eines superiors. És necessari veure coses més xicotetes i a concentracions més baixes, i una d’aquestes coses és el grau d’acidesa o pH intracel·lular. Qualsevol organisme treballa a nivells de pH pròxims al de l’aigua corrent, però hi ha processos biològics que estan associats a la presència de zones anormalment àcides. Fins ara aquests processos no s’havien pogut estudiar plenament per la falta d’instruments òptims per mesurar l’acidesa, quelcom que comença a canviar. Investigadors de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) han dissenyat, junt amb científics de la Universitat East Anglia (Regne Unit), una molècula fluorescent que mesura el pH intracel·lular.

La molècula funciona com un termòmetre lluminós en què s’encenen o s’apaguen tantes bombetes com graus de temperatura pugen o baixen. En aquest cas, la molècula emet llum fluorescent de major o menor intensitat, segons el grau d’acidesa de la mostra. A menys acidesa, menys llum i a l’inrevés. El rang de sensibilitat del sensor dissenyat pels científics del Departament de Química Inorgànica i Orgànica de l’UJI comprèn des del grau 6 de pH fins al 4, la qual cosa suposa mig punt més d’acidesa del que eren capaços de mesurar els sensors anteriors.

Un dels avantatges de la molècula és que, en tractar-se d’una pseudoproteïna, és compatible amb els organismes vius. Per als investigadors, la molècula fluorescent és un estri fonamental per a l’estudi de determinats processos biològics associats a nivells elevats d’acidesa. És el cas dels processos cel·lulars en què intervé l’òxid nítric, un compost vinculat a multitud de processos fisiològics com el control de la pressió sanguínia i la contracció del múscul cardíac.

«Aquest òxid nítric, dependent del pH de l’orgànul en què es troba, pot actuar d’una manera o d’una altra. Per tant, mentre no sapiguem el valor de pH al qual s’està treballant, no podrem definir mai si l’òxid nítric està actuant d’una manera o d’una altra. Això és fonamental en el metabolisme de les cèl·lules», explica Santiago Luis Lafuente, catedràtic de Química Orgànica de l’UJI i responsable de la investigació. Així, la molècula dissenyada permetrà avançar en el coneixement del paper de l’òxid nítric tant en els processos cel·lulars normals com en els patològics.

A més, els investigadors creuen que, en el futur, el sensor d’acidesa podria arribar a utilitzar-se com una eina per al diagnòstic de càncer, ja que s’ha observat que les cèl·lules tumorals presenten una major acidesa que les normals, «de manera que podria caracteritzar-se un teixit cancerós com un teixit on hi ha una variació del pH», explica Santiago Luis. Els investigadors assenyalen, no obstant, que la utilització del sensor d’acidesa per a la detecció precoç de cèl·lules canceroses és, actualment una possibilitat i no una realitat.

La investigació, publicada recentment en la revista Angewandte Chemie International Edition, l’han dut a terme els investigadors Francisco Galindo, M. Isabel Burguete, Laura Vigara, Santiago V. Luis, tots ells de la Universitat Jaume I, i Nurul Kabir, Jelena Gavrilovic i David A. Russell, de la Universitat East Anglia.