ciencia, ojos fotosintéticos, energía
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| Nuevas investigaciones muestran que estos centros de fotosíntesis en forma de disco, conocidos como tilacoides, pueden actuar en los ojos de los mamíferos. Los científicos responsables del trabajo aislaron las estructuras de espinacas compradas en tienda. Jeremy Burgess/Science Source |
Un equipo de la Universidad Nacional de Singapur ha trasplantado la maquinaria fotosintética de la espinaca a células corneales de ratón y humano, abriendo una vía inesperada contra el ojo seco, la enfermedad ocular más extendida del mundo
18 mayo 2026.- La frontera que separa el reino vegetal del animal se ha hecho algo más porosa. Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), liderado por el profesor asociado David Tai Leong del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, acaba de publicar en la revista Cell un hallazgo que redefine lo que se creía posible en biología celular: la maquinaria fotosintética de la espinaca puede extraerse e introducirse en ojos de ratón vivos, donde transforma la luz en moléculas biológicamente útiles capaces de frenar la inflamación.
El problema: 1.500 millones de personas con los ojos en llamas
Para entender la relevancia del descubrimiento hay que comprender primero la magnitud de la enfermedad que pretende tratar. El ojo seco —conocido médicamente como queratoconjuntivitis sicca— afecta a más de 1.500 millones de personas en todo el mundo y va mucho más allá de una molestia leve: provoca cicatrices corneales, dolor crónico, visión borrosa y sensibilidad a la luz. Diversos estudios lo han relacionado con depresión, ansiedad y reducción de la productividad laboral, además de representar una carga económica estimada en 3.840 millones de dólares anuales solo en Estados Unidos.
A nivel celular, la enfermedad se perpetúa mediante un ciclo destructivo: la inflamación en la región corneal genera especies reactivas de oxígeno (ROS), moléculas químicamente agresivas que dañan las células. Los ojos sanos pueden neutralizar el ROS mediante la producción de antioxidantes impulsada por el NADPH —Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato en su forma reducida—. Pero en ojos inflamados, los niveles de ROS desbordan las defensas naturales de la córnea, generando aún más ROS en una espiral autodestructiva.
Los tratamientos actuales como la ciclosporina A (Restasis®) o el lifitegrast (Xiidra®) atacan la inflamación por vías moleculares específicas, pero su elevado coste y sus efectos secundarios limitan su uso a largo plazo.
La solución: robarle la tecnología a las plantas
La inspiración del equipo de la NUS tiene un origen evolutivo concreto. Evolutivamente, plantas y animales han tomado caminos divergentes de manera que los animales —con una sola excepción— no son capaces de fotosintetizar. Esa excepción es la babosa de mar sacoglossa, que ingiere y almacena cloroplastos de microalgas en sus células intestinales; cuando ayuna, puede subsistir de los nutrientes producidos por fotosíntesis, el único caso conocido de un animal con capacidad fotosintética real. Esa anomalía de la naturaleza planteó la pregunta que guió toda la investigación: ¿podrían también los mamíferos adquirir alguna forma limitada de fotosíntesis?
La respuesta llegó en forma de una ingeniería molecular tan elegante como audaz. El equipo diseñó LEAF —acrónimo de Light-reaction Enriched thylAkoid NADPH-Foundry—, una versión nanotamaño y estructuralmente preservada de los grana tilacoidales, los compartimentos membranosos apilados dentro de los cloroplastos de las células vegetales donde la energía luminosa se capta y convierte en moléculas de NADPH.
La innovación central fue quirúrgicamente precisa. El equipo eliminó la parte de los cloroplastos que consume NADPH, conservando intactos los tilacoides, donde reside toda la maquinaria de las reacciones lumínicas. El resultado fue un paquete nanotamaño que actúa como una fábrica de NADPH dedicada, capaz de producir aproximadamente un 20% más de NADPH que los tilacoides no empaquetados. Preparados a partir de hojas de espinaca comunes mediante un método mecánico y químico suave patentado por el equipo, las partículas miden unas 400 nanómetras —lo suficientemente pequeñas para ser absorbidas por las células.
La elección del ojo como órgano diana no fue arbitraria. Los investigadores eligieron el ojo porque es uno de los pocos órganos del cuerpo humano que absorbe luz visible, al igual que las hojas de las plantas. Como señaló el biólogo molecular Shahaf Peleg, ajeno al estudio: "Es una solución tan elegante. Solo tienes que mirar la luz, que de todas formas lo haces."
Los resultados: cinco días para revertir el daño corneal
Los resultados precínicos, realizados en colaboración con oftalmólogos del Centro Oftalmológico del Segundo Hospital Afiliado de la Universidad de Zhejiang, son llamativos en varios frentes.
En pruebas de laboratorio sobre células inflamadas, LEAF restauró los niveles de NADPH en 30 minutos de exposición a la luz, suprimió el ROS y reorientó las células inmunitarias de la córnea desde un estado proinflamatorio a uno antiinflamatorio.
Cuando el compuesto se aplicó directamente en muestras de lágrimas de pacientes con ojo seco, LEAF aumentó los niveles de NADPH unas 20 veces y redujo el peróxido de hidrógeno —un oxidante clave que daña las células— en más del 95%.
La prueba más significativa llegó con los animales vivos. Administrado como simples gotas oculares bajo luz ambiente de interior, LEAF revirtió el daño corneal a niveles casi saludables en cinco días, superando al Restasis®. Un segundo ensayo preclínico confirmó el efecto terapéutico. Las evaluaciones de seguridad —incluyendo sensibilización cutánea, irritación ocular y toxicidad orgánica realizadas durante dos meses— no mostraron efectos adversos.
La dosis empleada es tan baja que no interfiere con la percepción del color. Como resumió el propio Assoc. Prof. Leong: "Con LEAF disponemos de una tecnología que aprovecha la luz ambiental para restaurar directamente la molécula que el ojo seco depleta. Al derivar de la espinaca, administrarse como una simple gota ocular y no requerir ningún dispositivo externo ni fuente de energía..."
Las preguntas abiertas: ¿qué pasa a largo plazo?
El entusiasmo está justificado, pero la ciencia honesta exige calibrarlo. Se trata de resultados preclínicos en modelos animales; el salto a ensayos clínicos en humanos es el paso más exigente y donde la mayoría de las terapias prometedoras encuentran sus límites reales. Las evaluaciones de seguridad realizadas se extienden solo dos meses, lo que resulta insuficiente para descartar efectos a largo plazo derivados de la introducción de maquinaria fotosintética vegetal en tejido mamífero vivo. Preguntas como qué ocurre cuando las partículas de LEAF envejecen dentro de la célula, si el sistema inmune desarrolla respuesta ante material de origen vegetal a lo largo de meses o años, o cuál es el comportamiento en pacientes con enfermedades autoinmunes —que representan una proporción significativa de quienes padecen ojo seco severo— están aún sin respuesta.
El horizonte: del ojo seco a la retina, la piel y más allá
Precisamente porque la lógica de LEAF no se agota en la córnea, la investigación apunta a un horizonte terapéutico mucho más amplio. Como el estrés oxidativo subyace a una amplia gama de condiciones inflamatorias más allá del ojo seco, el equipo ve potencial para estrategias basadas en LEAF en cualquier lugar donde las defensas antioxidantes del cuerpo se vean desbordadas, particularmente en tejidos naturalmente accesibles a la luz visible como la retina, la piel y los músculos esqueléticos subyacentes. El equipo también está desarrollando nuevas estrategias que puedan producir moléculas fotosintéticas terapéuticamente útiles en órganos internos sin necesidad de penetración de luz visible.
Ese último punto es quizás el más relevante para la medicina del futuro: si LEAF puede adaptarse para funcionar en tejidos que no tienen acceso directo a la luz —mediante fibra óptica interna, nanopartículas activables por infrarrojos u otros mecanismos—, el concepto podría trasladarse a patologías inflamatorias crónicas tan diversas como la degeneración macular asociada a la edad, la retinopatía diabética, la artritis reumatoide o incluso ciertos procesos neurodegenerativos donde el estrés oxidativo juega un papel central.
Como expresó el Dr. Xing Kuoran, primer firmante del trabajo: "Es casi surrealista pensar en una posible realidad futura donde las células humanas puedan tener alguna capacidad fotosintética limitada pero beneficiosa, no solo en el ojo sino también en otros lugares."
Por primera vez en la historia de la biología experimental, la frontera entre los reinos vegetal y animal no es solo una metáfora literaria. Es, literalmente, una gota ocular.
Referencia: Xing, K. et al. Cell (2026). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.034. Equipo: NUS, Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, liderado por el Assoc. Prof. David Tai Leong. Colaboración clínica: Eye Centre, Segundo Hospital Afiliado, Universidad de Zhejiang.
