En el cuerpo, los cristales, hechos de cosas como el calcio o una acumulación de orina, forman masas que pueden causar dolor y problemas de salud graves. Un experto en cristales de la Universidad de Houston, Jeffrey Rimer, profesor de Ingeniería Química Abraham E. Dukler, conocido mundialmente por sus avances fundamentales utilizando métodos innovadores para controlar cristales para ayudar a tratar la malaria y los cálculos renales, informa sobre un nuevo método para controlar el crecimiento de amonio. cristales de urato, la sustancia conocida por causar cálculos renales en los delfines.

Sí, los delfines también tienen cálculos renales. ¿Y cómo nos enteramos de esto? Puedes agradecer a la Armada.

De hecho, pasa por alto a los SEAL de la Marina : el delfín nariz de botella es otro mamífero marino que trabaja arduamente para defender nuestras costas. Con su habilidad altamente evolucionada para detectar objetos, los delfines han estado ayudando a la Marina de los EE. UU. a encontrar minas submarinas durante décadas como parte del Programa de Mamíferos Marinos de la Marina de los EE. UU.

Como parte de ese programa, la Marina cuida muy bien a sus amigos delfines y financia investigaciones sobre asuntos como los cálculos renales de los delfines. Rimer ha estado montando la ola de la investigación con delfines durante un tiempo, informando previamente sobre cristales asociados con cálculos renales de delfines hechos de urato de amonio, que rara vez se encuentran en humanos. Ahora dirige un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Tianjin China, la Universidad de Estocolmo Suecia, la Universidad de Pittsburgh, la Universidad de Strathclyde, Glasgow Escocia, la Universidad de Texas A&M, la Universidad de Purdue, el Instituto Politécnico Nacional de México y The Molecular Foundry en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

En nombre del equipo, Rimer ha publicado un nuevo trabajo en Nature Communications sobre su descubrimiento de un método para controlar el crecimiento de cristales de urato de amonio mediante la manipulación de isómeros de urato llamados tautómeros. Los hallazgos pueden no solo ayudar a los delfines, sino que también pueden tener implicaciones para la industria farmacéutica.

« Descubrimos que una pequeña fracción de urato que existe como un tautómero menor puede controlar la velocidad a la que crecen los cristales hasta el punto en que pueden bloquear completamente la cristalización », dijo Rimer. « Fue lo más inesperado y notable descubrir que a medida que aumenta la concentración de urato, de repente la tasa de cristalización cae casi a cero y los cristales no crecen en esa región ».

Rimer cree que puede ser posible imitar esos resultados mediante el control de la dieta para obtener la concentración en el riñón en ese rango, por lo que existe la posibilidad de que se inhiba el crecimiento de cristales y la medicina sería innecesaria.

Eso se aplica tanto a los delfines como a los humanos, pero más sobre eso en futuras investigaciones.

Al examinar los cristales de urato, Rimer también descubrió que los tautómeros se incorporan a los cristales como defectos, y ahí es donde los hallazgos tienen implicaciones para los productos farmacéuticos.

Entre los 200 medicamentos principales, hay 33 (incluido el alopurinol, que se usa para tratar los cálculos renales) que son tautómeros. Estos medicamentos impactan a millones en todo el mundo, recetados para el VIH, la epilepsia, el COVID-19, la esquizofrenia y el cáncer (de piel, pulmón y páncreas).

« Cuando produjimos cristales con muy pocos defectos, se disolvieron mucho más lentamente, mientras que los cristales con un mayor porcentaje de defectos se disolvieron más rápido », dijo Rimer. « Eso es fundamental para los productos farmacéuticos porque cuando pones un medicamento en tu cuerpo, su eficacia está relacionada con la rapidez con la que se disuelven », dijo Rimer.

« Estamos haciendo la pregunta sobre estos 33 productos farmacéuticos: ¿las empresas realmente saben hasta qué punto desarrollan defectos? La misma pregunta se puede plantear para la naturaleza, donde los tautómeros pueden afectar propiedades únicas en especies que son vitales para su función prevista, como las propiedades ópticas. en los peces o el cambio de color en los camaleones », dijo.

Con la investigación continua de Rimer, es posible que pronto se respondan estas preguntas.