Crean píldora luminosa que identifica sangrado intestinal en minutos, sin necesidad de colonoscopia
MADRID, 20 Nov. (EUROPA PRESS) – Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China han desarrollado un sensor innovador compuesto por diminutas microesferas repletas de bacterias que permiten detectar marcadores de enfermedades gastrointestinales. Estas pequeñas «píldoras», administradas por vía oral, también contienen partículas magnéticas que facilitan su recolección en las heces.
Después de ser excretadas por ratones con colitis, el sensor bacteriano fue capaz de detectar hemorragia gastrointestinal en cuestión de minutos. Los investigadores han indicado que las bacterias del sensor podrían adaptarse para detectar otras enfermedades intestinales. «Esta tecnología proporciona un nuevo paradigma para la detección rápida y no invasiva de enfermedades gastrointestinales», comenta Ying Zhou, coautora del estudio.
En Estados Unidos, millones de personas sufren de cáncer colorrectal o de enfermedad inflamatoria intestinal, como la colitis, que puede causar sangrado intestinal, diarrea y cólicos. El método diagnóstico de referencia es la colonoscopia, un procedimiento que utiliza un endoscopio, una herramienta con una cámara en el extremo de un cable largo que se introduce en el intestino grueso.
A pesar de su valor clínico, muchas personas evitan el procedimiento debido a la preparación que requiere y a su carácter invasivo. Por esta razón, los investigadores están trabajando en métodos menos agresivos que utilicen bacterias capaces de detectar biomarcadores de la enfermedad, como el hemo, un componente de los glóbulos rojos que indica sangrado intestinal.
Anteriores investigaciones habían llevado al desarrollo de bacterias sensibles al hemo que emiten luz en presencia de sangre; sin embargo, estos sensores bacterianos se degradan dentro del sistema digestivo, lo que dificulta su recolección.
Innovación en la Detección con Microesferas de Hidrogel
En el estudio reciente, los científicos encapsularon las bacterias que detectan hemo y las partículas magnéticas dentro de glóbulos de alginato de sodio, un espesante utilizado comúnmente en alimentos. Este proceso genera diminutos sensores de microesferas de hidrogel que pueden ser extraídos fácilmente de las heces mediante un imán tras su paso por el cuerpo.
Las pruebas iniciales han demostrado que el hidrogel protege a las bacterias de los fluidos digestivos simulados, mientras permite que el hemo interactúe con el sensor bacteriano, lo que provoca su emisión de luz.
Posteriormente, el equipo administró las microesferas por vía oral a ratones con colitis, representando distintos niveles de la enfermedad, desde ausencia de actividad hasta estadios graves. Luego de recorrer el sistema gastrointestinal, los investigadores recuperaron los sensores de las heces utilizando un imán, logrando varios hallazgos relevantes. Uno de ellos fue que la limpieza de las microesferas y el análisis de la señal tardaron solo unos 25 minutos.
Además, a medida que progresaba la etapa de la enfermedad, la intensidad de la luz producida por el sensor aumentaba, lo que indicaba una mayor cantidad de hemo en modelos de ratón con colitis más avanzada. Por otra parte, las evaluaciones realizadas en ratones sanos que recibieron el sensor mostraron que las microesferas eran biocompatibles y seguras.
Aunque el sensor aún necesita ser probado en humanos, los investigadores opinan que este método de encapsulación de sensores bacterianos podría revolucionar el diagnóstico de enfermedades gastrointestinales y permitir el monitoreo de tratamientos y la progresión de la enfermedad.
