De la espinaca al ojo seco, crean partículas que generan energía con luz y reducen inflamación

El destino más habitual de la espinaca suele estar en la cocina: tartas, ensaladas, rellenos o licuados. Sin embargo, un grupo de investigadores encontró otra posible aplicación para esa planta. A partir de estructuras microscópicas presentes en sus hojas, desarrollaron partículas capaces de aprovechar la luz para producir energía dentro de células del ojo, con el objetivo de reducir procesos inflamatorios vinculados al síndrome de ojo seco.

El trabajo fue publicado en la revista científica Cell y estuvo liderado por investigadores de la Universidad Nacional de Singapur. La propuesta plantea un enfoque poco habitual dentro de la medicina: incorporar en células animales mecanismos biológicos propios de las plantas. En vez de recurrir a un medicamento convencional, el equipo creó nanopartículas derivadas de estructuras de la espinaca que utilizan la luz como fuente de energía para actuar dentro de las células.

Las partículas fueron denominadas LEAF y se obtuvieron a partir de componentes celulares responsables de la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz en energía. Los científicos aislaron esas estructuras y las adaptaron para que pudieran ingresar en células oculares a través de gotas oftálmicas.

Una vez dentro del ojo, y utilizando la luz ambiente, las partículas activan un proceso fotoquímico que permite generar compuestos energéticos. Esa producción ayuda a restablecer el equilibrio interno de las células y a disminuir el estrés oxidativo asociado a la inflamación.

El estudio toma como punto de partida el síndrome de ojo seco, una afección frecuente que provoca alteraciones en la superficie ocular. Aunque sus causas pueden ser diversas, uno de los factores comunes es la inflamación persistente y el daño celular provocado por moléculas reactivas.

Las terapias disponibles actualmente suelen enfocarse en aliviar síntomas o actuar de manera indirecta sobre el problema. Algunas buscan lubricar el ojo, mientras otras reducen la respuesta inflamatoria. El enfoque de esta investigación apunta a otra estrategia: intervenir directamente sobre el estado energético de las células utilizando luz como fuente de activación.

Las partículas LEAF contienen fragmentos funcionales de cloroplastos, estructuras donde ocurre la fotosíntesis. Los investigadores aislaron únicamente las partes necesarias para captar luz y producir energía química, descartando otros componentes. Luego las encapsularon en un formato nanométrico, lo suficientemente pequeño como para ingresar en células animales.

Foto: Pixabay.

Entre las moléculas producidas aparece el NADPH, un compuesto clave para los mecanismos antioxidantes celulares. Ese punto es relevante porque el daño asociado al ojo seco está estrechamente ligado al exceso de especies reactivas de oxígeno, responsables del llamado estrés oxidativo. Al aumentar la disponibilidad de NADPH, las células recuperan capacidad para contrarrestar ese daño.

Uno de los autores del estudio, David Tai Leong, explicó a la revista Nature que el trabajo busca trasladar a células animales mecanismos que evolucionaron durante millones de años en las plantas. El artículo científico describe estas partículas como una especie de “neo-orgánulo” temporal: estructuras capaces de funcionar dentro de la célula sin integrarse de forma permanente.

Las primeras pruebas se realizaron en cultivos celulares. Allí observaron que las partículas ingresaban rápidamente a las células y que, al exponerse a la luz, aumentaban los niveles de compuestos energéticos. Ese incremento se asoció con una disminución de marcadores inflamatorios y una reducción del daño oxidativo.

Más adelante, el sistema fue probado en modelos animales de ojo seco. Según los resultados reportados, la aplicación de gotas con partículas LEAF permitió observar mejoras en distintos indicadores de la enfermedad. Entre ellos, una mejor recuperación de la superficie corneal y una reducción de la inflamación.

La presencia de luz resultó determinante para que el sistema funcionara. Cuando los ojos tratados permanecían sin exposición lumínica, los efectos eran mínimos o directamente inexistentes. Bajo luz ambiente, en cambio, las partículas lograban activarse y producir las respuestas observadas.

Además, el equipo trabajó con muestras de lágrimas humanas en condiciones controladas fuera del organismo. En esos experimentos también registraron un aumento de compuestos antioxidantes y una disminución de especies reactivas, en línea con los mecanismos planteados por la investigación.

Foto: archivo.

Otro aspecto que destacó el trabajo es la posible escala de producción. Los investigadores estimaron que una pequeña cantidad de hojas de espinaca podría generar material suficiente para múltiples tratamientos. Según los cálculos realizados en laboratorio, eso podría facilitar un desarrollo relativamente accesible si la tecnología supera las siguientes etapas de validación.

De todos modos, el estudio también marca varias limitaciones. Las partículas no permanecen indefinidamente dentro de las células y su actividad dura apenas algunas horas. Además, no replican la fotosíntesis completa de las plantas: únicamente reproducen la fase vinculada a la generación de energía, sin producir azúcares.

Por ahora, los resultados corresponden exclusivamente a modelos experimentales. El sistema todavía no fue probado en ensayos clínicos con personas, por lo que aún no existen datos sobre eficacia o seguridad en condiciones reales de uso. El equipo investigador trabaja actualmente para avanzar hacia pruebas en humanos.

La posibilidad de aplicar el tratamiento mediante gotas oftálmicas es uno de los aspectos que más interés genera entre los científicos, ya que no requiere procedimientos invasivos ni dispositivos complejos. A eso se suma el uso de la luz ambiente como fuente de energía, una característica poco frecuente en las estrategias terapéuticas actuales.

En paralelo, los investigadores analizan si este mismo enfoque podría utilizarse en otras enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo, como la degeneración macular, el párkinson o la artritis reumatoidea. La incorporación de mecanismos biológicos de origen vegetal en células animales abre así una nueva línea de investigación que va más allá del tratamiento del ojo seco.

En base a La Nación /GDA