El grupo de investigación de Química Bioanalítica y Circular de la Universidad de Alicante (UA) ha desarrollado nuevas aplicaciones de la espectrometría de masas ICP-MS, una de las técnicas analíticas más sensibles y precisas que permite determinar multitud de elementos químicos presentes en el organismo, y que abre nuevas vías para el diagnóstico precoz y la medicina personalizada.
En colaboración con hospitales de Alcoy, Elche y Alicante, el grupo de investigación de Biología Celular, Tisular, Evolutiva y Reproductiva de la UA, el Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y el Clinical Neurochemistry Laboratory (Suecia), el equipo está aplicando esta tecnología al estudio de enfermedades renales, pancreáticas, neurológicas, reproductivas y cardiovasculares. El objetivo es avanzar hacia diagnósticos más precoces mediante protocolos no invasivos y desarrollar herramientas que faciliten una medicina cada vez más personalizada.
“Los elementos químicos presentes en el organismo en cantidades muy pequeñas pueden convertirse en una herramienta clave para comprender mejor numerosas afecciones e incluso facilitar su detección en fases tempranas”, señala el director del grupo de Química Bioanalítica y Circular y catedrático de Química Analítica de la UA, José Luis Todolí. “En la actualidad, sabemos que alteraciones relativamente sutiles en la distribución de determinados elementos pueden asociarse con procesos inflamatorios, neurodegenerativos, metabólicos o reproductivos”, añade.
En este sentido, la aplicación de la técnica ICP-MS se ha convertido en una gran aliada. En colaboración con equipos clínicos del Hospital Universitario Virgen de los Lirios de Alcoy, el Hospital General Universitario de Elche y el Hospital General Universitario Doctor Balmis de Alicante, los investigadores de la UA han analizado cómo las alteraciones en los elementos traza presentes en diferentes muestras biológicas pueden aportar información relevante sobre diversas patologías.
“Los elementos traza, minerales presentes en cantidades muy pequeñas en el organismo, son de gran importancia para funciones vitales como el metabolismo, la respuesta inmunitaria y la protección frente al daño celular, y pueden ser un indicador temprano de diversas enfermedades”, explica el investigador.
Según los resultados obtenidos, el equipo de la UA ha comprobado que los elementos químicos presentes en el organismo no actúan de forma aislada. “Sus concentraciones y las relaciones entre ellos pueden ofrecer información muy valiosa sobre el estado de salud de una persona e incluso revelar alteraciones antes de que aparezcan los primeros síntomas clínicos”, destaca Todolí.
Resultados clínicos
La tecnología ICP-MS permite cuantificar simultáneamente decenas de elementos químicos presentes en sangre, orina, saliva, líquido cefalorraquídeo, plasma seminal, líquido peritoneal o cabello, incluso cuando se encuentran en concentraciones extremadamente bajas. “Esta capacidad ha dado lugar al desarrollo de la denominada metalómica clínica, una disciplina emergente que estudia los perfiles multielementales del organismo para comprender mejor los mecanismos implicados en la salud”, apunta.
Las investigaciones desarrolladas, muchas ya publicadas en revistas científicas, revelan aplicaciones prometedoras en enfermedades de gran impacto sanitario. En la enfermedad renal crónica, el análisis elemental facilita identificar desequilibrios en elementos como el zinc, el selenio, el cromo o el arsénico relacionados con procesos de inflamación, estrés oxidativo y progresión de la afección.
En el ámbito de procesos neurodegenerativos, el estudio del líquido cefalorraquídeo permite investigar alteraciones asociadas al Alzheimer y otras patologías del sistema nervioso central. Asimismo, apunta Todolí, “el análisis del plasma seminal y líquido peritoneal está aportando nueva información sobre la fertilidad masculina y femenina, mientras que el estudio de matrices como la saliva, la orina, el cabello o el líquido peritoneal abre nuevas posibilidades para investigar trastornos pancreáticos. Además, el análisis multielemental de cabello puede arrojar información sobre la salud coronaria de la población”.
“Nuestro objetivo es trasladar el enorme potencial de una tecnología consolidada en los laboratorios analíticos al ámbito biomédico. La colaboración con los hospitales nos da acceso a trabajar con muestras clínicas reales y avanzar en la identificación de biomarcadores que, en un futuro, puedan contribuir a diagnósticos más precoces y a tratamientos cada vez más personalizados”, señala el catedrático de la UA.
Uno de los aspectos más innovadores de este trabajo es que integra la información obtenida a partir de diferentes matrices biológicas, lo que construye una visión mucho más completa del estado fisiológico de cada paciente. Frente al análisis tradicional de un único elemento, “la metalómica clínica estudia patrones multielementales capaces de reflejar procesos biológicos complejos y de aportar nuevos indicadores sobre la evolución de las enfermedades”, explica.
La incorporación de equipos ICP-MS de última generación ha permitido además superar muchos de los retos asociados al análisis de muestras biológicas complejas, incrementando la sensibilidad, la precisión y la fiabilidad de los resultados.
“La medicina del futuro será cada vez más personalizada y estará basada en la integración de distintos tipos de biomarcadores. Los perfiles elementales constituyen una fuente de información todavía poco explorada, pero con un enorme potencial para comprender mejor las enfermedades complejas y mejorar tanto el diagnóstico como el seguimiento de los pacientes”, concluye Todolí.
Referencia bibliográfica
J.L. Todolí Torró. Departamento de Química Analítica, Nutrición y Bromatología de la UA. Elementos traza y salud: el papel emergente de la técnica de ICP-MS en biomedicina. En: Acta Científica y Tecnológica, Revista n. 35 (2026). (Pág. 13-24)
Fuente: UA