Un nuevo gel descompone el alcohol en el organismo
Investigadores de la ETH han desarrollado un gel a base de fibras de proteína de suero que convierte el alcohol del estómago en ácido acético inocuo con ayuda de átomos individuales de hierro antes de que entre en el torrente sanguíneo. Demostraron en ratones que el gel reduce los niveles de alcohol en sangre hasta un cincuenta por ciento y protege el organismo de daños para la salud. Sin embargo, aún es necesario realizar más pruebas antes de poder utilizarlo en seres humanos. No obstante, los investigadores confían en su éxito y ya han solicitado la patente del gel.
La mayor parte del alcohol entra en el torrente sanguíneo a través de la mucosa gástrica y los intestinos. Sus consecuencias son hoy indiscutibles: Incluso pequeñas cantidades de alcohol merman la capacidad de concentración y reacción y aumentan el riesgo de accidentes. Quienes beben regularmente grandes cantidades perjudican su salud: enfermedades hepáticas, inflamación del tracto gastrointestinal y cáncer son consecuencias habituales. Según la Organización Mundial de la Salud, unos tres millones de personas mueren cada año por consumo excesivo de alcohol.
Los investigadores de la ETH han desarrollado ahora un gel proteínico que descompone el alcohol en el tracto gastrointestinal. En un estudio publicado recientemente en la revista científica "Nature Nanotechnology", demuestran en ratones que el gel convierte el alcohol de forma rápida, eficaz y directa en ácido acético inocuo antes de que entre en el torrente sanguíneo, donde desarrolla sus efectos embriagadores y nocivos.
Reducción de los daños para la salud causados por el alcohol
"El gel desplaza el metabolismo del alcohol del hígado al tracto digestivo. Sin embargo, a diferencia del metabolismo del alcohol en el hígado, no produce el producto intermedio nocivo acetaldehído", explica Raffaele Mezzenga, catedrático de Alimentación y Materiales Blandos de la ETH de Zúrich. El acetaldehído es tóxico y responsable de muchos problemas de salud causados por el consumo excesivo de alcohol.
En el futuro, el gel podría tomarse por vía oral antes o durante el consumo de alcohol para evitar que aumente la tasa de alcoholemia y que el acetaldehído dañe el organismo. A diferencia de muchos productos disponibles en el mercado, el gel no sólo combate los síntomas del consumo nocivo de alcohol, sino también sus causas. Sin embargo, el gel sólo es eficaz mientras todavía hay alcohol en el tracto gastrointestinal y, por lo tanto, ya no puede ayudar en caso de intoxicación etílica si el alcohol ya está en la sangre. Tampoco ayuda a reducir el consumo de alcohol en general. "Es más sano no beber alcohol en absoluto. Sin embargo, el gel podría ser especialmente interesante para las personas que no quieren dejar el alcohol por completo, pero no quieren sobrecargar su cuerpo y no les interesan los efectos del alcohol", afirma Mezzenga.
Ingredientes principales: Suero de leche, hierro y oro
Los investigadores utilizaron proteínas de suero de leche normales para producir el gel. Las hirvieron durante varias horas para formar fibras largas y finas. Si a continuación se añade sal y agua como disolvente, las fibras se entrecruzan para formar un gel. La ventaja de un gel sobre otras formas de administración es que se digiere muy lentamente. Sin embargo, para que el gel descomponga el alcohol, se necesitan varios catalizadores.
Los investigadores utilizaron átomos individuales de hierro como catalizador principal, que distribuyeron uniformemente por la superficie de las largas fibras proteínicas. "Sumergimos virtualmente las fibras en un baño de hierro para que pudieran reaccionar eficazmente con el alcohol y convertirlo en ácido acético", explica Jiaqi Su, investigador de la ETH y primer autor del estudio. Para desencadenar esta reacción en el estómago se necesitan pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno. Éstas se generan mediante una reacción previa entre la glucosa y las nanopartículas de oro. Los investigadores optaron por el oro como catalizador del peróxido de hidrógeno, ya que el metal precioso no se digiere y, por tanto, es eficaz durante más tiempo en el tubo digestivo. Los investigadores introdujeron todas estas sustancias (hierro, glucosa y oro) en el gel. Esto permitió una cascada multietapa de reacciones enzimáticas en la que el alcohol se convierte en ácido acético al final.
El gel funciona en ratones
Los investigadores probaron la eficacia del nuevo gel en ratones a los que se administró alcohol una vez y en ratones a los que se administró alcohol regularmente durante diez días. Treinta minutos después de la dosis única de alcohol, la aplicación profiláctica del gel redujo el nivel de alcohol de los ratones en un cuarenta por ciento. Cinco horas después de la ingesta de alcohol, su tasa de alcoholemia había descendido incluso un 56% en comparación con el grupo de control. El nocivo acetaldehído se acumuló menos en estos ratones y las reacciones de estrés del hígado se redujeron significativamente, lo que se reflejó en mejores valores sanguíneos.
En los ratones a los que se administró alcohol durante 10 días, los investigadores pudieron demostrar no sólo un menor nivel de alcohol, sino también un efecto terapéutico duradero del gel: Los ratones a los que se administró el gel diariamente además de alcohol mostraron una pérdida de peso significativamente menor, menos daño hepático y, por tanto, un mejor metabolismo de las grasas en el hígado, así como mejores valores sanguíneos. Otros órganos como el bazo o el intestino, así como el tejido de los ratones, también mostraron un daño significativamente menor causado por el alcohol.
Patente en trámite
Los investigadores ya habían descubierto que el hierro reaccionaba con el alcohol para formar ácido acético en un estudio anterior sobre la administración de hierro a través de fibras de proteína de suero. Como en aquel momento este proceso era demasiado lento y débil, cambiaron la forma de unir el hierro a las fibras proteicas. "En lugar de nanopartículas más grandes, optamos por átomos individuales de hierro, que pueden distribuirse más uniformemente en la superficie de las fibras y, por tanto, reaccionar más eficaz y rápidamente con el alcohol", explica el profesor Mezzenga, de la ETH.
Los investigadores ya han solicitado la patente del gel. Sin embargo, aún son necesarias varias pruebas clínicas antes de que pueda autorizarse su uso en humanos. No obstante, como los investigadores ya han demostrado que las fibras de proteína de suero con las que se fabrica el gel son comestibles, confían en que este paso también tenga éxito.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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