Focus on Selenium Chemical Element from the Mendeleev Periodic Table

Investigadores del grupo de investigación Análisis medioambiental y bioanálisis de la Universidad de Huelva han desarrollado un nuevo procedimiento analítico que permite medir con precisión las formas químicas del selenio en suero sanguíneo, mejorando los procedimientos existentes hasta la fecha. La nueva metodología permitirá un mayor conocimiento de los mecanismos de acción de este elemento, sus funciones y su relación con enfermedades como el Alzhéimer o el cáncer. También se podrá profundizar en el efecto saludable de la leche materna y los beneficios de una alimentación equilibrada.

Los expertos han logrado el análisis de formas de selenio con una sensibilidad del orden de la  partes por billón, lo que ha representado un gran avance respecto a la metodología existente. El objetivo es su aplicación a la diagnosis del cáncer de pulmón, a la enfermedad de alzhéimer y a la transferencia de formas de selenio en el parto a través del cordón umbilical y el líquido amniótico por su función promotora del sistema inmunitario. Además, el nuevo método podría aplicarse también en estudios ambientales por la relación de estas formas del selenio con la oxidación.

Este elemento está presente en el organismo en multitud de formas químicas y en numerosas funciones fisiológicas. Dependiendo de en qué compuesto se encuentre, tendrá una misión determinada, de ahí la importancia de caracterizarlas. En el artículo ‘Simultaneous Speciation of Selenoproteins and Selenometabolites in Plasma and Serum’ publicado en la revista Analytical and Bioanalytical Chemistry los investigadores onubenses plantean el nuevo modelo para evaluar las formas inorgánicas, como selenito y selenato, y las orgánicas, como selenoaminoácidos o selenoproteínas en muestras de plasma y suero sanguíneo.

Grupo de investigación Análisis Medioambiental y Bioanálisis de la Universidad de Huelva, responsable del estudio

La caracterización y cuantificación pueden contribuir a conocer el mecanismo relacionado con sus propiedades anticancerígenas y antioxidantes, así como su metabolismo y autorregulación. “A través de esta técnica hemos diferenciado con mayor exactitud las cantidades de diferentes moléculas de selenio fundamentales para el organismo, tanto orgánicas como inorgánicas en sangre”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva José Luis Gómez Ariza, uno de los autores del artículo.

Técnicas más efectivas

Las biomoléculas que contienen selenio involucran a diferentes órganos en los seres vivos a través del torrente sanguíneo que actúa como medio o vehículo de conexión. Según indica el investigador, resulta necesario contar con una metodología analítica adecuada para las proteínas en las que está presente este elemento y la especiación de metabolitos en muestras de suero y plasma para conocer cómo actúan en enfermedades a las que se atribuye directamente su deficiencia.

El estudio realizado por los expertos responde a esta necesidad para poder obtener información sobre la cantidad total y la especiación química del elemento, es decir, de las formas químicas en las que el selenio se distribuye en una muestra. De esta manera, es posible trabajar con información cuantitativa de manera individual para cada metabolito y profundizar en los mecanismos relacionados con sus propiedades antioxidantes, anticancerígenas, antiestrés y de protección neurológica.

La novedad del procedimiento radica en el uso de un sistema analítico tridimensional por medio de cromatografía, técnica indicada para la separación de compuestos que permite analizarlos y cuantificarlos en mezclas complejas con un alto grado de efectividad. A través de la combinación de tres tipos de separaciones cromatográficas se obtiene la caracterización de las diversas especies de selenio y su cuantificación. La cromatografía de exclusión, permite la separación de moléculas por su masa molecular, la de afinidad interacciona con proteínas y la cromatografía de intercambio aniónico diferencia las formas iónicas del selenio.

Los expertos han usado un sistema analítico tridimensional de cromatografía,que permite analizar y cuantificar elementos en mezclas complejas con un alto grado de efectividad

Usando columnas cromatográficas de estos tres tipos se consigue el análisis simultáneo de diferentes formas del selenio, como selenoproteína P, que interviene en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer, glutation peroxidasa, un antioxidante celular y selenoalbúminas, responsables del transporte de hormonas entre otras funciones. También se incluyen selenito y selenato, compuestos inorgánicos de este elemento presentes en el organismo.

Las investigaciones se han desarrollado dentro de un proyecto financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y el proyecto de excelencia de la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía.

Referencia:

Miguel Angel Garcia Sevillano, Tamara García-Barrera, José Luis Gómez Ariza. ‘Simultaneous Speciation of Selenoproteins and Selenometabolites in Plasma and Serum’. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2017

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