Desarrollan un gel de proteínas que descompone el alcohol en el tracto gastrointestinal
El consumo de alcohol es un factor causal en más de 200 enfermedades, traumatismos y otros trastornos de la salud. Está asociado con el riesgo de desarrollar problemas de salud tales como trastornos mentales y comportamentales, incluido el alcoholismo e importantes enfermedades no transmisibles tales como la cirrosis hepática, algunos tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares.
De todas las muertes atribuibles al alcohol- unos tres millones- el 28% se debieron a lesiones, como las causadas por accidentes de tránsito, autolesiones y violencia interpersonal; el 21% a trastornos digestivos; el 19% a enfermedades cardiovasculares, y el resto a enfermedades infecciosas, cánceres, trastornos mentales y otras afecciones.
Cuando se bebe la mayor parte del alcohol ingresa al torrente sanguíneo a través de la membrana mucosa del estómago y los intestinos. Hoy en día, sus consecuencias son indiscutibles. No hay consumo sin riesgo, ni el mínimo consumo. Por este motivo, reducir los daños a la salud causados por el alcohol es un objetivo de diferentes grupos científicos.
Es el caso de investigadores de la ETH Zurich (Suiza) que han desarrollado un gel de proteínas que descompone el alcohol en el tracto gastrointestinal. En un estudio publicado recientemente en la revista ‘Nature Nanotechnology’, demuestran que en ratones, el gel convierte el alcohol de forma rápida, eficaz y directa en ácido acético inofensivo antes de entrar en el torrente sanguíneo, donde normalmente desarrollaría sus efectos intoxicantes y nocivos.
En concreto, el gel reduce los niveles de alcohol en sangre hasta en un 50% y protege al cuerpo de daños. “El gel traslada la descomposición del alcohol del hígado al tracto digestivo. A diferencia de cuando el alcohol se metaboliza en el hígado, no se produce acetaldehído nocivo como producto intermedio”, explica el profesor Raffaele Mezzenga del Laboratorio de Alimentos y Materiales Blandos de la ETH Zurich. El acetaldehído es tóxico y es responsable de muchos problemas de salud provocados 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 aumenten los niveles de alcohol en sangre y que el acetaldehído dañe el organismo. A diferencia de muchos productos disponibles en el mercado, el gel combate no sólo los síntomas del consumo nocivo de alcohol, sino también sus causas.
Sin embargo, el gel sólo es eficaz mientras haya alcohol en el tracto gastrointestinal. Esto significa que puede hacer muy poco para ayudar con la intoxicación por alcohol, una vez que el alcohol ha pasado al torrente sanguíneo. Tampoco ayuda a reducir el consumo de alcohol en general. “Es más saludable no beber alcohol en absoluto. Sin embargo, el gel podría ser de especial interés para las personas que no quieren dejar el alcohol por completo, pero tampoco quieren ejercer presión sobre su cuerpo y no buscan activamente los efectos del alcohol”, señala Mezzenga.
¿Cuáles son sus ingredientes?
Los investigadores utilizaron proteínas de suero comunes para producir el gel. Los hirvieron durante varias horas para formar fibrillas largas y delgadas. Agregar sal y agua como solvente hace que las fibrillas se entrecrucen y formen un gel. La ventaja de un gel sobre otros sistemas de administración es que se digiere muy lentamente. Pero para descomponer el alcohol, el gel necesita varios catalizadores.
Los investigadores utilizaron átomos de hierro individuales como catalizador principal, que distribuyeron uniformemente sobre la superficie de las largas fibrillas de proteína. “Hemos sumergido las fibrillas en un baño de hierro, por así decirlo, para que puedan reaccionar eficazmente con el alcohol y convertirlo en ácido acético”, afirma el investigador de ETH Jiaqi Su, primer autor del estudio.
Se necesitan pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno para desencadenar esta reacción en el intestino. Estos se generan mediante una reacción previa entre glucosa y nanopartículas de oro. Se eligió el oro como catalizador del peróxido de hidrógeno porque el metal precioso no se digiere y, por lo tanto, permanece eficaz durante más tiempo en el tracto digestivo. Los investigadores empaquetaron todas estas sustancias (hierro, glucosa y oro) en el gel. Esto resultó en una cascada de reacciones enzimáticas de múltiples etapas que finalmente convierte el alcohol en ácido acético.
Estos son los efectos del gel en ratones
Los investigadores probaron la eficacia del nuevo gel en ratones a los que se les dio alcohol sólo una vez, así como en ratones a los que se les dio alcohol regularmente durante diez días. Treinta minutos después de la dosis única de alcohol, la aplicación profiláctica del gel redujo el nivel de alcohol en los ratones en un 40 por ciento.
Cinco horas después de consumir alcohol, su nivel de alcohol en sangre había disminuido hasta un 56 por ciento en comparación con el grupo de control. El acetaldehído nocivo se acumuló menos en estos ratones y mostraron reacciones de estrés en sus hígados muy reducidas, lo que se reflejó en mejores valores sanguíneos.
En los ratones que recibieron alcohol durante diez días, los investigadores pudieron demostrar no sólo un nivel de alcohol más bajo, sino también un efecto terapéutico duradero del gel: los ratones que recibieron el gel diariamente además del alcohol mostraron una pérdida de peso significativamente menor, menos daño hepático y, por tanto, mejor metabolismo de las grasas en el hígado, así como mejores valores sanguíneos. Otros órganos de los ratones, como el bazo o el intestino, así como sus tejidos, también mostraron mucho menos daño causado por el alcohol.
¿Cuándo estará en el mercado?
En un estudio anterior sobre la administración de hierro a través de fibrillas de proteína de suero, los investigadores descubrieron que el hierro reacciona con el alcohol para formar ácido acético. Como este proceso era demasiado lento e ineficaz en ese momento, cambiaron la forma en que unían el hierro a las fibrillas de proteínas. “En lugar de utilizar nanopartículas más grandes, optamos por átomos de hierro individuales, que pueden distribuirse de manera más uniforme en la superficie de las fibrillas y, por tanto, reaccionar de forma más eficaz y rápida con el alcohol”, afirma Mezzenga.
Los investigadores ya solicitaron una patente para el gel. Si bien todavía se necesitan varias pruebas clínicas antes de que se pueda autorizar para uso humano, los investigadores confían en que este paso también será exitoso, ya que ya demostraron que las fibrillas de proteína de suero que componen el gel son comestibles.
