Biocristalización

La biocristalización es la formación de cristales a partir de macromoléculas orgánicas por organismos vivos . ^{[ 1 ]} Esto puede ser una respuesta al estrés, una parte normal del metabolismo, como los procesos que eliminan compuestos de desecho, o una patología. La cristalización mediada por plantilla es cualitativamente diferente de la cristalización in vitro . Los inhibidores de la biocristalización son de interés en los esfuerzos de diseño de fármacos contra la litiasis y contra patógenos que se alimentan de sangre , ya que muchos de estos organismos utilizan este proceso para eliminar de forma segura el hemo .

En condiciones de estrés severo, la bacteria Escherichia coli protege su ADN del daño al secuestrarlo dentro de una estructura cristalina. ^{[ 2 ]} Este proceso está mediado por la proteína de respuesta al estrés Dps y permite a la bacteria sobrevivir a diversos ataques como estrés oxidativo , choque térmico , luz ultravioleta , radiación gamma y pH extremos . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Los organismos hematófagos digieren la hemoglobina y liberan grandes cantidades de hemo tóxico libre . Para evitar la destrucción por esta molécula, el parásito biocristaliza el hemo para formar hemozoína . ^{[ 5 ]} Hasta la fecha, el único producto de eliminación de hematina caracterizado de forma definitiva es el pigmento hemozoína. La hemozoína, por definición, no es un mineral y, por lo tanto, no se forma por biomineralización . La biocristalización del hemo se ha encontrado en organismos hematófagos de gran importancia médica, incluidos Plasmodium , Rhodnius y Schistosoma . La biocristalización del hemo es inhibida por antipalúdicos de quinolina como la cloroquina .

Dirigirse a la biocristalización del hemo sigue siendo una de las vías más prometedoras para el desarrollo de fármacos antipalúdicos, ya que el objetivo del fármaco es altamente específico del parásito de la malaria y está fuera del control genético del parásito .

La litiasis (formación de cálculos) es un problema de salud pública mundial. Los cálculos pueden formarse tanto en el tracto urinario como en el gastrointestinal. Relacionada con la formación de cálculos está la formación de cristales, que puede ocurrir en las articulaciones (por ejemplo, en la gota ) y en las vísceras. ^{[ 6 ]}

• Orden en el estrés: lecciones del mundo inanimado