Ratones transparentes

 

¿Sabía usted que existe una pomada capaz de hacer que ratones vivos, sean transparentes? Sería lo que llamaríamos el ungüento de la invisibilidad … Pues sí. Resulta que algunos investigadores utilizaron un colorante que se emplea en la alimentación y que permite que la luz atraviese el cráneo y los investigadores vieron los vasos sanguíneos bajo el cráneo de ratones vivos. Hablaremos de este fenómeno que se logra utilizando un colorante alimentario que hace transparentes los tejidos vivos…

Cuando miramos a una persona, es difícil imaginarla transparente. Nos parece imposible que nuestra mirada pueda atravesar ese cuerpo sólido. Sin embargo, un cristal es igual de sólido y vemos lo que hay detrás. Al cambiar de medio, entre el aire y el vidrio, la luz modifica su velocidad y dirección, dependiendo del índice de refracción. En ese cambio de ritmo, su camino se puede torcer un poco, pero, como el material es homogéneo, llega al otro lado sin problema y podemos ver la calle tras el cristal.

Sin embargo, el cuerpo está hecho de materiales heterogéneos y la luz, cada vez que pasa de un material a otro, se enfrenta a índices de refracción muy diferentes y altera su rumbo. Eso hace que los cuerpos sean opacos y que para ver con claridad lo que hay dentro de una persona haya que sajarle primero. Pero no tiene por qué ser así. Regreso pues a la historia de un grupo de científicos que acaba de presentar un colorante que vuelve transparentes la piel o los cráneos de ratones vivos.

El logro lo firma en la revista Science un equipo de investigadores de la Universidad Stanford (EUA) que aplicó algunas ideas fundamentales para llegar a una conclusión que va contra la intuición. Algunos colorantes especialmente eficaces absorbiendo la luz y volviendo los objetos opacos también podían servir para igualar los índices de refracción de distintos materiales y volverlos transparentes.

“Algo muy creativo de este trabajo es que, para lograr la transparencia, utilizan unas moléculas que absorben mucha luz y la bloquean. Pero solo en el rango azul. En el rojo, cambian el índice de refracción de otros materiales, como la piel, y los hacen transparentes”; esto lo explica Martín López, investigador del Instituto de Óptica del CSIC, que explora este tipo de fenómenos, pero no ha participado en el trabajo de Stanford. “Combinamos el colorante amarillo, que es una molécula que absorbe la mayor parte de la luz, con la piel, que es un medio de dispersión. Individualmente, estas dos cosas impiden que la mayor parte de la luz las atraviese, pero juntas, nos permitieron hacer transparente la piel del ratón”, resume Zihao Ou, profesor de física de la Universidad de Texas en Dallas y coautor del estudio, en un comunicado de su institución. |

Uno de los colorantes que se pensó sería especialmente interesante provocando este efecto, muy opaco, en el azul y con capacidad para otorgar transparencia en el rojo La tartracina, se emplea en gran cantidad de alimentos para lograr un color amarillento, y cuando los investigadores lo introdujeron en agua, sus moléculas se estructuraron de tal forma que igualaron los índices de refracción del entorno e impidieron la dispersión de la luz produciendo transparencia.

Un bote con tartracina, el colorante alimentario empleado que basta para hacer ratones transparentes. Después, empezaron a probar este ungüento en pechugas finas de pollo. Cuando fueron incrementando la concentración de tartracina, el índice de refracción de los fluidos dentro de las células musculares aumentó hasta que igualó el de las proteínas de los músculos. En ese momento, como por arte de magia, las pechugas se volvieron transparentes.

A continuación, se probó la pomada en ratones vivos, primero en el cráneo. Tras unos minutos, cuando penetró completamente en la piel, esta se volvió transparente, dejando ver los vasos sanguíneos que riegan el cerebro. Después, pusieron la tartracina en el abdomen de los animales, que se decoloró hasta que pudieron verse las contracciones del intestino. Cuando se enjuagó la piel y el cráneo de los roedores, recuperaron su opacidad y los investigadores no observaron que la sustancia les hiciese daño.

“Es muy relevante que esto se haga con moléculas muy bien conocidas y que se utilizan como colorante alimenticio, porque se sabe que no son tóxicas”, explica López. “En nuestro campo, cuando trabajamos con estas propiedades ópticas avanzadas, normalmente lo hacemos con materiales muy tóxicos”, añade Zihao Ou.

La nueva técnica, que aún deberá desarrollarse, tiene mucho potencial, tanto desde el punto de vista de la investigación como por sus aplicaciones médicas, para acceder al interior del cuerpo sin necesidad de intervenciones dolorosas, peligrosas o molestas. Los gusanos C.elegans se convirtieron en modelos animales que revolucionaron la biología, en parte, porque eran transparentes y permitían observar lo que sucedía en su interior mientras vivían.

La tartracina ampliaría el número de especies en las que se podría contar con esa ventaja. “Las larvas de pez cebra son transparentes y se utilizan porque es posible ver las neuronas de su cerebro mientras está vivo”, apunta Juan Lerma, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante del CSIC. “Aquí, son capaces de ver las neuronas entéricas [que controlan el hambre o los movimientos del intestino] a través de la piel. Esas células están entre dos capas de músculo y aquí no tienes necesidad de abrir la tripa para verlas. Me parece sorprendente y un punto importante de inicio con aplicaciones en investigación y en medicina no invasiva”, concluye.

Además de estas aplicaciones médicas, no faltará quien pregunte si embadurnarse del ungüento de tartracina o inyectárselo, que según los autores mejoraría su efectividad, o puede otorgar la invisibilidad. De momento, según cuenta Martín López, parece complicado. “Ellos, por ejemplo, tienen que afeitar el cráneo de los ratones antes de aplicar la pomada. La razón es que el índice de refracción del hueso es distinto del pelo y si quiero hacerlos transparentes al mismo tiempo debería aplicar dos moléculas diferentes. Si añado más tejidos, tengo que añadir más índices de refracción, y sería imposible igualar los índices de refracción de todos los materiales del cuerpo”.

La ciencia, de momento, le deja el negocio de las capas de invisibilidad a la magia.

En Maracaibo, el jueves 5 de diciembre del año 2024