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UNNE
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Martes, 8 de marzo de 2016
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Investigadora de la UNNE descifra interacción de antioxidantes y radicales libres  En los últimos treinta años los antioxidantes se han convertido en un objeto de estudio predilecto para investigadores relacionados con la medicina, la química y la biología. Su capacidad de reducir/evitar el desarrollo de enfermedades que más afectan a la población mundial: tumores, coronarias, arteriosclerosis y neurodegenerativas, de contrarrestar el deterioro oxidativo en alimentos y de mostrar efectos antienvejecimiento, despertó en la comunidad científica un interés particular por conocer más sobre la estructura y función de estas moléculas. En esa carrera científica ya inscribió su nombre la ingeniera Química, Erika Natalia Bentz de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE, cuya tesis doctoral, dirigida por la Doctora Rosana Lobayan, recibió el reconocimiento de la Asociación Química Argentina. La ingeniera Bentz después de meticulosas observaciones con ayuda de la Física Molecular, logró mostrar aspectos inéditos de la interacción entre una molécula antioxidante y los radicales libres. Básicamente se trata de una nueva visión sobre los mecanismos que rigen estas reacciones.
Para entender el valor del trabajo, es preciso conocer algunos conceptos básicos. El antioxidante es cualquier molécula que evita o retarda la oxidación de otras moléculas como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. La tan nombrada oxidación puede ser iniciada por radicales libres o bien por sustancias sumamente reactivas. Dentro del cuerpo del hombre se producen de manera continua cientos de reacciones químicas, muchas de las cuales generan radicales libres que a su vez reaccionan en cadena afectando y dañando a células del organismo. A esto se le suman numerosos factores externos/exógenos (radiaciones, contaminación ambiental, estrés, tabaco, mala alimentación, etc) que contribuyen también a la producción de radicales libres.
Por ser una máquina perfecta, el organismo funciona dentro de los parámetros normales cuando hay un equilibro entre la cantidad de radicales libres y la capacidad de contrarrestar el daño provocado por ellos (mecanismos antioxidantes). El problema se genera cuando se rompe esa proporcionalidad y el número de radicales libres se excede de manera significativa. Se genera una situación denominada estrés oxidativo que está asociada a muchas enfermedades en el hombre. Aquí entran en valor los antioxidantes y consecuentemente todo lo concerniente a sus mecanismos de reacción.
Aporte de la Investigación. Para estudiar la interacción de un antioxidante con un radical libre, la ingeniera Bentz utilizó herramientas que aporta el área de la Química Teórica Computacional. Esta rama de la química, permite trabajar con modelos físico-químicos y visualizar tridimensionalmente la estructura electrónica de las moléculas que resultan de las diferentes reacciones planteadas. Como bien lo explica Bentz se trata de un área complementaria al de otras disciplinas, con el beneficio de tener menores costos e insumir menores tiempos con resultados muy valiosos desde el conocimiento básico, ya que por ejemplo permite realizar experimentos en forma virtual y ahondar en la interpretación de los resultados hasta lo que permita el modelo empleado.
Para el estudio se analizaron los flavonoides conocidos como Procianidinas Ay B y se estudiaron su reactividad frente a la captación de radicales libres, las interacciones intramoleculares, el espacio conformacional (disposiciones posibles de la molécula en el espacio) y la distribución electrónica. El marco teórico del trabajo giró en torno a herramientas utilizadas por la Química Cuántica y la Física Molecular: la teoría de Átomos en Moléculas; la teoría de Orbitales Naturales de Enlace y lo que se conoce como el Potencial Electroestático Molecular.
“Con el estudio pudimos aportar nuestra mirada sobre las interacciones que definen la reacción de un antioxidante con radicales libres. Si bien nos basamos en teorías conocidas por la comunidad científica abordamos las cuestiones abiertas observando con detalle y rigurosidad el comportamiento de las distribuciones electrónicas y en ellas, los fenómenos de deslocalización de carga con la asociada descripción de los mecanismos de estabilización de las familias estudiadas y de su espacio conformacional y así obtuvimos conclusiones particulares para las propiedades de interés, construyendo una nueva forma de abordar la descripción de la capacidad de atrapar radicales libres. Y responder así, desde nuestra visión, a una pregunta simple ¿Los antioxidantes, porqué hacen lo que hacen? Con la curiosidad de poder preguntar ¿Cómo podríamos mejorar su función y aplicación? Y luego dar respuestas nuevas”.
Las conclusiones obtenidas por el trabajo están encuadradas en el desarrollo de la Ciencia Básica y definen la etapa inicial en este tipo de estudio del problema, pero son tan valiosas como la mejor aplicación tecnológica que exista. El resultado obtenido por la ingeniera Bentz hace honor a lo expresado recientemente por el doctor Daniel Zajman, responsable del Instituto Weizmann uno de los centro científicos más prestigiosos del Mundo, el «Los mayores descubrimientos en la historia de la ciencia no los lograron investigadores que querían solucionar un problema. Lo que les motivaba no era la utilidad práctica, sino la pura curiosidad».
Si bien están planificadas instancias posteriores a este trabajo, dado que los compuestos estudiados estarían presentes en productos naturales de la región, la ingeniera Bentz proyecta a futuro la posibilidad de aislarlos. Y esboza interiormente la perspectiva de aplicarlos en el desarrollo de algún nuevo producto como por ejemplo el diseño de algún tipo de jugo cítrico regional que contenga a los antioxidantes estudiados como preservantes de origen natural. Pero eso, será parte de otra historia.
La Doctora Bentz actualmente es docente del Departamento de Física de la FaCENA y desarrolla sus tareas de investigación como becaria Posdoctoral de CONICET en el Grupo de Investigación Procesos Fundamentales en Sistemas Moleculares (ProFMol) que funciona en el mismo Departamento.
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