Desarrollan un tinte que logra volver transparente la piel de ratones vivos

Ver lo que sucede dentro de un cuerpo nunca es fácil. Si bien tecnologías como las tomografías computarizadas, los rayos X, las resonancias magnéticas y la microscopía pueden brindar información, las imágenes rara vez son completamente claras y pueden tener efectos secundarios, como la exposición a la radiación. Pero ¿qué pasaría si pudiéramos aplicar una sustancia sobre la piel, como una crema hidratante, y hacerla transparente, sin dañar el tejido?

Eso es precisamente lo que han logrado científicos de las universidades de Stanford y Texas (Dallas), quienes, utilizando un tinte aprobado por la FDA que se encuentra comúnmente en los alimentos, han conseguido volver transparentes la piel y el tejido de animales vivos. En concreto, lograron hacer transparente la piel del cráneo y el abdomen de ratones.

El estudio, publicado en la revista científica Science, detalla cómo el tinte, compuesto por una mezcla de agua, varias moléculas que absorben la luz y un colorante alimentario amarillo común llamado tartrazina, al frotarse sobre la piel de un ratón, permitió a los investigadores ver a simple vista a través de la piel hasta los órganos internos, sin necesidad de hacer una incisión. Y, con la misma facilidad con la que se produjo la transparencia se pudo revertir. “Tan pronto como enjuagamos y masajeamos la piel con agua, el efecto se revirtió en cuestión de minutos”, explicó Guosong Hong, profesor adjunto de ciencia e ingeniería de materiales y uno de los autores principales del artículo. “Es un resultado sorprendente”.

La dispersión de la luz

Lograr la transparencia óptica en animales vivos depende de principios físicos, en los que las moléculas del colorante que absorben la luz mejoran su transmisión a través de un medio que, por lo general, se caracteriza por una dispersión de luz sustancial.

Cuando las ondas de luz inciden sobre la piel, el tejido las dispersa, lo que hace que esta parezca opaca y no transparente a simple vista. Esta dispersión es el resultado de un índice de refracción, es decir, la velocidad a la que se propaga la luz, bajo en las partes acuosas del tejido y alto en su componente de proteínas y grasas.

Para igualar los índices de refracción de los diferentes componentes del tejido, el equipo masajeó una solución de tartrazina roja (también conocida como colorante alimentario FD&C Yellow 5 utilizado en patatas fritas, como los Doritos) sobre el abdomen, el cuero cabelludo y las patas traseras de un ratón sedado. La piel se tornó roja, lo que indicaba que gran parte de la luz había sido absorbida debido a la presencia de esta molécula que absorbe la luz. Este aumento en la absorción alteró el índice de refracción del agua en una longitud de onda diferente (en este caso, roja). Como resultado de la absorción del colorante, el índice de refracción del agua coincidió con el de los lípidos en el espectro rojo, produciendo un efecto de transparencia temporal que se puede deshacer con un lavado rápido, sin causar daño a los animales vivos. “Combinamos el tinte 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 cuando las combinamos, pudimos lograr la transparencia de la piel”, explicó Zihao Ou, otro de los autores principales del estudio. “Para aquellos que entienden la física fundamental detrás de esto, tiene sentido; pero si no estás familiarizado con ello, parece un truco de magia”.

Los investigadores pudieron ver, sin necesidad de equipo especial, los órganos internos en funcionamiento, incluidos el hígado, el intestino delgado y la vejiga. También pudieron visualizar el flujo sanguíneo en el cerebro y las estructuras finas de las fibras musculares en las extremidades. El corazón y el sistema respiratorio del ratón indicaron que se había logrado la transparencia en animales vivos.

Próximo paso: ¿en humanos?

Los investigadores creen que este es el primer enfoque no invasivo para lograr visibilidad de los órganos internos de un ratón vivo. Aunque, hasta el momento, el estudio solo se ha realizado en un animal. Si la misma técnica pudiera trasladarse a los seres humanos, podría proporcionar una serie de beneficios biológicos, de diagnóstico e incluso cosméticos, afirmó Hong.

Por ejemplo, en lugar de biopsias invasivas, las pruebas de detección del melanoma podrían realizarse observando directamente el tejido de una persona sin necesidad de extirparlo. Este enfoque también podría reemplazar algunas radiografías y tomografías computarizadas, y hacer que las extracciones de sangre sean menos dolorosas al ayudar a encontrar fácilmente las venas. “Esto podría tener un impacto en la atención médica y evitar que las personas se sometan a pruebas invasivas”, explicó Hong. “Si pudiéramos observar lo que sucede debajo de la piel en lugar de cortarla o usar radiación para obtener una imagen poco clara, podríamos cambiar la forma en que vemos el cuerpo humano”.

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