Con la llegada del verano algunos se alistan para irse de vacaciones y poder disfrutar de la playa y el sol. Parte indispensable del equipaje es el bloqueador solar que protege de la radiación ultravioleta. Sin embargo, las cremas de protección UV que se aplican los bañistas en los días playeros contienen ingredientes habituales como la oxibenzona, el octinoxato y los parabenos que pueden resultar mortales, al convertirse en fototoxinas, para las células de la anémona y el coral.
Las fototoxinas, las cuales hacen que las anémonas sean más susceptibles al daño bajo la luz solar, ahora pueden ayudar a explicar por qué los protectores solares a base de estas sustancias son dañinos para los arrecifes de coral blanqueados.
El peligro para la vida marina es enorme ya que cada año 200 toneladas de restos de cremas de protección solar llegan a los océanos. Las afectaciones provocadas por los químicos de estos productos ya son perceptibles en la segunda barrera de coral más grande del mundo, en el Caribe mexicano, y estos daños se magnifican si consideramos las alteraciones padecidas por la fauna ligada a tales colonias coralinas, como peces, esponjas, medusas, crustáceos, moluscos, estrellas de mar y tortugas, entre otras especies.
Igualmente se sabe que sufrir cierta irritación con algunos filtros solares químicos puede llegar a ser común. Hay evidencia de que al menos 1% de las personas son alérgicas a estos productos, si estos incluyen en su formulación ciertos ingredientes que pueden resultar irritantes para las personas de piel sensible.
Consciente de los efectos negativos de los protectores solares el investigador Guillermo Gosset Lagarda del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM ha descubierto la clave para pensar en un nuevo tipo de bloqueador inocuo y sustentable. “Hablamos de una solución totalmente natural, hablamos de la melanina, una sustancia que tenemos los humanos (en la piel, cabello y el iris de los ojos) y muchos seres vivos que de forma natural proporciona protección contra el efecto dañino de los rayos ultravioleta (UV) de la luz.”
Responsable del Laboratorio de Ingeniería de Vías Metabólicas, Gosset explica a Vértigo que diversos estudios sobre la melanina han permitido establecer que tiene la capacidad de absorber un amplio rango de radiaciones electromagnéticas que incluyen desde la luz visible (por esto es oscuro), pasando por la luz UV y llegando hasta los llamados rayos X.
Recuerda el científico que el nombre melanina deriva de la palabra griega melanos que significa oscuro. Además, este pigmento es producido por acción de una proteína llamada tirosinasa. Esta es una enzima, es decir, una proteína con la capacidad de acelerar una reacción química, que en este caso se trata de la conversión del aminoácido tirosina en melanina.
“No solo el humano produce melanina: algunos reptiles utilizan la coloración proporcionada por este pigmento ya que les ayuda a confundirse con su entorno y así evitar ser detectado por sus predadores. Por otro lado, se ha encontrado que en insectos la formación de melanina tiene un papel antibiótico que los protege en caso de heridas. En el calamar, la tinta que produce para escapar de sus enemigos, está constituida principalmente por melanina”, comparte.
El experto indica que existen varias fuentes naturales y métodos para obtener el pigmento. La extracción a partir de tejidos de origen animal o vegetal es una opción de bajo costo para su obtención. Sin embargo, una gran desventaja de este método es que el producto obtenido generalmente tiene una baja pureza y composición alterada. También se puede generar por métodos químicos, lo que garantiza pureza, pero a un costo muy alto.
Confía Gosset: “El desafío que tenía era descubrir un método alterno para poder obtener este pigmento con alta pureza, a gran escala y a un costo relativamente bajo. Pensé en la bacteria Escherichia coli (E. coli) que normalmente habita en el intestino humano y puede ser cultivada en un laboratorio o a un nivel de producción industrial. Sin embargo, carece de la capacidad para producir melanina. Esto es así porque no produce la enzima tirosinasa, debido que no tiene la información genética para sintetizarla.”
Solución
“La solución a este problema lo dio la ingeniería genética que permite al investigador transferir genes de un organismo a otro, así como modificar directamente la información presente en el ADN. Se eligió donadora a la bacteria del suelo Rhizobium etli (R. etli) que produce melanina y contiene la enzima tirosinasa. Utilizando los métodos de la ingeniería genética, se extrajo el gen R. etli y se insertó en una E. coli”, afirma el biólogo.
Al conseguir la cepa de E. coli con tales características se hicieron cultivos en medios líquidos para generar melanina. Desarrollaron procesos de producción a gran escala con costos más accesibles para obtener miles de litros y generar kilogramos de melanina pura.
Aunque el pigmento se generó biotecnológicamente, es 100 por ciento idéntico al producido por el cuerpo humano (y el de otros organismos). Por ello, este bloqueador solar natural —según su inventor— no será contaminante o tóxico, y se podrá utilizar en el mar.
Tras diez años de investigación, apunta Gosset, están en el camino de concretar la producción masiva de un bloqueador solar que ya no va a provocar daños al medio ambiente ni a los usuarios: solo falta la participación de otro grupo científico que logre la formulación de la nueva crema protectora, porque la melanina todavía tiene que formularse con otros elementos para que pueda ser un bloqueador comercial.
No se puede usar directamente, además, aún falta la participación de una empresa farmacéutica interesada en que este producto sustentable llegue al mercado.
El doctor en Biotecnología expone que hay evidencia de la melanina con la capacidad de unir átomos de diferentes metales. También puede conducir electricidad; debido a esta propiedad, se le considera un semiconductor. Finalmente, se ha determinado que posee actividades antioxidantes y antivirales.
Por ejemplo, ya se pueden encontrar varios productos comerciales que contienen melanina como ingrediente activo, entre ellos se encuentran cremas que funcionan como filtros solares para la protección de la luz UV. También se utiliza en cosméticos para desvanecer defectos o secuelas de enfermedades dérmicas como el vitiligo.
Además, la incorporación de la melanina a materiales plásticos ha permitido la producción de lentes oscuros para sol con la capacidad de bloquear la luz UV. Incluso, en el campo médico, se ha demostrado que la melanina puede ser ingerida por pacientes, funcionando como medio de contraste en estudios de rayos X del sistema digestivo.
Ahora bien, lo significativo de lo logrado por el doctor Gosset radica en el descubrimiento de un proceso biológico dirigido a producir melanina 100 por ciento natural de manera abundante, es decir, de modo industrial para dar paso a la creación comercial de un bloqueador solar amigable con el ambiente, disponible en distintas cantidades con valores altos de protección o absorción de luz UV, incluso de más potencia y efectividad que los actuales.
Más de la melanina
La melanina es la sustancia encargada de determinar el color de la piel, los ojos y el pelo. Igualmente, se encarga de proteger la piel de la incidencia de los rayos solares ultravioleta, es decir, evita que el sol queme la piel.
Los melanocitos (células), presentes en la capa externa de la piel (epidermis), son los encargados de la producción de melanina en el organismo. La actividad de estas células determina el color de la piel de cada persona. Esto se debe a que distintas cuotas pueden generar unas tonalidades u otras.
Asimismo, estas tonalidades van acompañadas de distintos niveles de resistencia a la luz solar. A lo largo de las generaciones la luz solar ha influido en los niveles de melanina en la piel de los seres humanos, por ejemplo, en lugares como India o África, los niveles de melanina son mayores debido a que las personas están expuestas a la radiación constante del sol.