Desde hace más de tres décadas se sabe que la exposición excesiva al sol y a sus rayos ultravioletas (UV) puede generar cáncer de piel, foto-envejecimiento, quemaduras solares y desórdenes inmunológicos. Desde el grupo de investigación Fisicoquímica de Sistemas de Interés Ambiental, dirigido por la investigadora del CONICET, Sandra Churio, abordan el desafío de crear pantallas solares eficientes y seguras para la salud y el ambiente a partir de compuestos naturales.
Barbijo, mate individual, silla o lona para respetar el distanciamiento son los nuevos infaltables a la hora de pasar un rato al aire libre. Y la ciencia también va a ser parte de las mochilas de veraneantes y aficionados al aire libre, porque en ellas es indispensable la presencia del protector solar, que debe ser efectivo para el cuidado de nuestra piel pero también saludable para el medio ambiente y para ello investigan especialistas del Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR- CONICET, UNMDP).
La radiación UV debería ser absorbida por la capa de ozono en la estratósfera, pero el cambio climático generó un adelgazamiento en ella, que permite que una mayor cantidad de estos rayos alcancen la superficie terrestre, poniendo en riesgo la salud humana. En Sud América, por su proximidad con la Antártida, la situación es más delicada porque periódicamente se produce un acentuado adelgazamiento de la capa de ozono cada final del invierno hasta el inicio del verano.
Los productos de protección solar comerciales contienen distintos tipos de filtros solares UV como ingredientes activos, que nos permiten exponernos al sol sin mayores consecuencias. Sin embargo, éstos no son infalibles. En algunos casos, tras absorber la radiación solar pueden generarse cambios en su estructura química que resultan en pérdida de eficiencia por foto-inestabilidad o procesos de fotosensibilización que inducen reacciones alérgicas, explica Sandra Churio, investigadora independiente del CONICET y especialista en el tema.
El desafío actual para el grupo de investigación que dirige Churio es aportar conocimiento básico útil para el desarrollo de pantallas solares más eficientes y seguras para la salud y el ambiente. En particular, las pantallas solares de origen natural resultan muy interesantes en este sentido y requieren el avance de los estudios orientados a conocer las bases moleculares del comportamiento fisicoquímico de estos sistemas frente a la radiación solar. Para ello, los integrantes realizan estudios fisicoquímicos de procesos inducidos por luz y moléculas de origen natural de potencial aplicación en descontaminación ambiental o como fotoprotectores solares, antioxidantes o antimicrobianos.
“En particular, los proyectos bajo mi dirección han enfocado el interés en la caracterización del comportamiento fotoquímico de una familia de compuestos de origen marino denominados aminoácidos tipo micosporina, que tienen la propiedad de ser eficientes pantallas de la radiación ultravioleta del sol, que se extraen mayormente de organismos marinos de la zona -algas rojas y peces- y son aislados y purificados en el laboratorio”, detalla Churio.
Los protectores solares más comunes utilizan filtros orgánicos: oxibenzona, enzacameno, octocrileno y octinoxato, que son liberados a los cuerpos de agua cuando nos sumergimos en ellos utilizando estos productos. La liberación de estas sustancias genera una preocupación cada vez mayor acerca del impacto ambiental que estos filtros tienen en los ecosistemas. Incluso algunos de ellos han sido prohibidos en parques naturales y algunas jurisdicciones de Estados Unidos, por ello utilizar moléculas de origen natural podría dar una solución a la protección solar sin dañar el ambiente.
Sandra Churio realizó su tesis doctoral en la Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMDP) en el área de cinética fotoquímica, estudiando mecanismos de reacción de procesos inducidos por luz, entre los cuales se incluía la foto descomposición del dióxido de cloro, especie involucrada en la destrucción del ozono de la estratósfera. Luego tuvo la oportunidad de realizar un período de formación post-doctoral en el exterior bajo la dirección de la Dra. Silvia Braslavsky en el Instituto Max Planck de Fotoquímica, Mülheim an der Ruhr, en Alemania, donde se puso en contacto con grupos de trabajo con enfoques más interdisciplinarios con participación de investigadores de distintas áreas: biología, física y química. Esto motivó su interés por la fotobiología molecular. A su regreso al país y a la UNMDP, conoció la existencia de los aminoácidos tipo micosporina que el Dr. Carreto del Instituto Nacional de Desarrollo pesquero (INIDEP) estaba estudiando en relación a su posible rol foto-protector en los dinoflagelados, organismos responsables del fenómeno de marea roja.
Churio cuenta que en el trabajo de investigación dedican mucho tiempo a la lectura, al estudio, la evaluación y la escritura, la reunión con colegas y estudiantes para la planificación y discusión de los resultados. “Las jornadas en el laboratorio demandan gran dedicación y paciencia, poner en juego la creatividad, la habilidad manual e ingenio para resolver los infaltables problemas técnicos, tanto como la tolerancia a la frustración, la curiosidad y el entusiasmo. Pero también es parte del trabajo científico la gestión y trámites para conseguir los materiales, elaborar solicitudes y administrar los casi siempre limitados recursos”, agrega la especialista.
Actualmente el grupo de investigación “Fisicoquímica de Sistemas de Interés Ambiental” que funciona en el IFIMAR (CONICET, UNMDP) está integrado también por otros tres investigadores del organismo: Cecilia Mendive, Florencia Fangio y Matias Aguirre, los estudiantes de doctorado: Priscila Gigena Carvalho, Agustin Behrens, Rocío Isla Naveira y Obdulio Díaz, y los tesistas de grado German Lopez Robledo, Juan Ignacio Goizueta y Andrés Reynals Marcangeli.
El primer trabajo de investigación publicado sobre foto-protectores de origen marino por el grupo fue en el 2000 y es uno de nuestros artículos más citados sobre el mecanismo de foto-protección de aminoácidos tipo micosporina a nivel molecular.
Desde entonces han recorrido un largo camino que hoy los encuentra explorando el diseño de soportes nanoestructurados para filtros UV naturales o sintéticos como estrategia promisoria para desarrollar en los futuros protectores solares naturales.
Este trayecto fue y es acompañado por valiosas colaboraciones con investigadores de otros institutos de Mar del Plata como el INIDEP, el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMyC- CONICET, UNMDP) y el Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA- CONICET, UNMDP), de las Universidades Nacionales de Rio Cuarto y de La Plata, así como por referentes del extranjero.
Entre los desafíos que se abordan en el presente se encuentra la síntesis y caracterización de nanocompuestos híbridos formados por armazones metal-orgánicos y distintos agentes fotoprotectores sintéticos del grupo de las benzofenonas, que son considerados actualmente como contaminantes de preocupación emergente, con el fin de modificar su comportamiento y disminuir su impacto en el ambiente.