Estudio electroquímico de compuestos presentes en saliva y en alimentos con potencial importancia en el disgnóstico y la prevención de afecciones bucales

Abstract

El cáncer oral es una enfermedad multifactorial asociada a factores genéticos, inmunológicos y ambientales, dentro de los cuales, los más importantes son los carcinógenos químicos y, particularmente, los asociados al consumo de tabaco y de alcohol. Entre los carcinógenos químicos, el acetaldehído derivado de la degradación del etanol juega un papel importante. El acetaldehído es un metabolito altamente reactivo, tóxico, mutagénico y cancerígeno formado a partir de la oxidación del etanol. Se puede encontrar en varias bebidas y alimentos fermentados y también se puede formar endógenamente a partir del consumo de etanol. Fue clasificado como cancerígeno (grupo 1) para los humanos por la agencia internacional para la investigación del cáncer (IARC). En el presente trabajo reportamos, por un lado, la oxidación electrocatalítica de NADH en electrodos de carbón vítreo modificados con una dispersión de nanotubos de carbono multipared que contienen tionina adsorbida y dispersada con mucina. y, por otro, la aplicación de esta plataforma resultante para fabricar un biosensor de acetaldehído tipo sándwich, donde se incorporó la enzima aldehído deshidrogenasa, entrecruzada con proteínas. De esta forma, en presencia de acetaldehído, la enzima inmovilizada genera una reacción redox en la que el acetaldehído se oxida a ácido acético y la coenzima (NAD+) se reduce a NADH, siendo su concentración proporcional a la del acetaldehído presente en la muestra. La tionina actúa como un mediador redox, lo que permite detectar NADH a bajos potenciales. Además, se realizaron mediciones de este metabolito en bebidas alcohólicas y saliva de voluntarios utilizando el biosensor desarrollado en este trabajo.

Oral cancer is a disease caused by a set of factors that lead to its appearance. However, the most important are chemical carcinogens. Among them, the acetaldehyde derived from the degradation of ethanol plays an important role. Acetaldehyde is a highly reactive, toxic, mutagenic and cancerogenic metabolite formed from the oxidation of ethanol. It can be found in several fermented beverages and foods and can also be formed endogenously from ethanol consumption. It was classified as carcinogenic (group 1) to humans by the International Agency for Research on Cancer (IARC). In the present work, we report on the one hand, the electrocatalytic oxidation of NADH at glassy carbón electrodes modified with a dispersión of multi-walled carbon nanotubes containing adsorbed thionine and dispersed with mucine. And, on the other hand, the application of this resulting platform to fabricate a sándwich-type acetaldehyde biosensor, where the aldehyde dehydrogenase enzyme, cross-linked with proteins, was incorporated. In this way, in the presence of acetaldehyde, the immobilized enzyme generates a redox reaction in which acetaldehyde is oxidized to acetic acid and the coenzyme (NAD+) is reduced to NADH, being its concentration proportional to that of acetaldehyde present in the sample. Thionine acts as a redox mediator, allowing NADH to be detected at low potentials. In addition, measurements of this metabolite were performed in alcoholic beverages and saliva of volunteers using the biosensor developed in this work.