Crean una solución que hace transparente la piel de organismos vivos

Los científicos volvieron transparente la piel de ratones vivos aplicando una mezcla de agua y un colorante alimentario amarillo común, llamado tartrazina. El proceso permitió la observación directa de vasos sanguíneos y órganos internos, abriendo interesantes y nuevos caminos de investigación. Los investigadores remarcaron que la solución es biocompatible y que el proceso puede revertirse.

Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford y la Universidad de Texas en Dallas, en Estados Unidos, describe en un nuevo estudio publicado hoy en la revista Science el hallazgo de una solución que vuelve invisible la piel de roedores vivos, probada con éxito en el laboratorio. Los especialistas creen que en breve será posible adaptar el compuesto para su aplicación sobre la piel de seres humanos.

El deseo de ver dentro del tejido biológico y descubrir los procesos fundamentales de la vida ha estimulado una amplia investigación en métodos de imágenes ópticas de tejido profundo, como la microscopía de dos fotones o la imagen de fluorescencia del infrarrojo cercano, entre otras. Sin embargo, estos métodos carecen de profundidad y resolución de penetración suficientes o no son adecuados para animales vivos.

Esta solución aparentemente “mágica” no es más que una mezcla de agua y un colorante alimentario amarillo denominado tartrazina, aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos para su uso en productos comestibles. Según los expertos, el compuesto es absolutamente biocompatible.

Piel transparente en minutos

“Combinamos el tinte amarillo, que es una molécula que absorbe la mayoría de la luz, especialmente la luz azul y ultravioleta, con la piel, que es un medio de dispersión. Individualmente, estas dos cosas impiden que la mayoría de la luz las atraviese. Pero cuando las juntamos, pudimos lograr la transparencia de la piel del ratón”, indicó en una nota de prensa el Dr. Zihao Ou, autor principal del nuevo estudio.

El proceso ocurre cuando las moléculas del tinte que absorben la luz se disuelven en el agua y cambian el índice de refracción de la solución, o sea la medida en la cual una sustancia interactúa con la luz, haciendo que coincida con el índice de refracción de los componentes del tejido vivo, principalmente los lípidos. En consecuencia, las moléculas del tinte reducen el grado en el cual la luz se dispersa en el tejido de la piel, como si se estuviera eliminando un banco de niebla en el cielo, hasta volverlo transparente.

En sus experimentos con roedores, los investigadores frotaron el agua y la solución de tinte sobre la piel de los cráneos y el abdomen de ratones vivos: luego de unos minutos, una vez que el tinte se había dispersado completamente en los tejidos cutáneos, la piel se volvió transparente. El proceso puede revertirse simplemente limpiando el colorante absorbido por la piel: además, el tinte se metaboliza y excreta a través de la orina.

Ventajas y limitaciones para su empleo en humanos

Los científicos explicaron que la sustancia funciona de forma similar a una crema o máscara facial: el tiempo necesario para lograr la transparencia depende de qué tan rápido se difunden las moléculas en la piel. Al aplicar la solución en el cráneo de los roedores, los investigadores observaron directamente los vasos sanguíneos en la superficie del cerebro. En el abdomen, observaron órganos internos y peristalsis, las contracciones musculares que mueven el contenido a través del tracto digestivo.

Aunque aún no han probado el proceso en humanos, cuya piel es aproximadamente 10 veces más gruesa que la de un ratón, los investigadores creen que podrán adaptar la solución con ese objetivo. Para ello, es clave determinar qué dosis del tinte o método de administración se necesita para penetrar todo el grosor de la piel humana.

Por último, en una publicación de Science Media Centre España, la investigadora María Victoria Gómez Gaviro, del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid y quien no participó del estudio, indicó que “la solución conlleva ventajas para la experimentación preclínica y modelos quirúrgicos, ya que puede facilitar la localización de vasos y músculos, lo que permitiría disminuir la capacidad invasiva de determinadas cirugías. Pero una de las limitaciones reside en desconocer la toxicidad de este compuesto en vivo, efectos colaterales y efectos a medio y largo plazo”, concluyó la especialista.

Referencia

Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules. Zihao Ou et al. Science (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adm6869