Caracterización de estructuras fotónicas en anfibios anuros

TABOADA, CARLOS; FAIVOVICH, JULIÁN; BARI, SARA E.

Rosario, Santa Fe

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Las estructuras fotónicas asociadas a sistemas biológicos han aparecido en diversos grupos taxonómicos a lo largo de la evolución, con funciones tan distintas como el camuflaje, la visión, o la optimización de la emisión de luz en órganos fotóforos. Como ejemplo, arreglos de cristales de guanina intercalados en capas de material citoplasmático, formando estructuras organizadas, han sido descriptos en ciertos peces y arañas dando origen a fenómenos de reflexión difusa o especular.1Entre los anfibios anuros (ranas), es conocida la presencia de un tejido de color blanco o iridiscente que cubre el peritoneo formando estructuras membranosas. A la fecha, este tejido ha sido descrito como una acumulación de las células pigmentarias, denominadas genéricamente como iridóforos o guanóforos. El objetivo del presente trabajo es la caracterización de la estructura y organización de los cristales que conforman dichos tejidos y son responsables de la generación de patrones de coloración estructural en varias especies de anuros.Las muestras asociadas a las membranas blancas se obtuvieron de la capa interior de peritoneos de diversos órganos (peritoneos viscerales), de escleras e iris de ojos y de fragmentos de piel con células pigmentarias. Utilizando cristales extraídos enzimáticamente de los tejidos, se realizó su caracterización estructural por combinación de técnicas de microscopía de barrido (MEB-EDS), y espectroscopías de 1H y 13C-RMN, UV-Vis y FT-IR. Las mediciones de los cristales se realizaron utilizando microscopía de barrido (MEB) y microscopía de transmisión (MET). Los espacios entre los cristales se midieron utilizando imágenes de MET, a partir de muestras fijadas en buffers de distinta fuerza iónica para contrarrestar efectos de la fijación.La interpretación de los resultados sugirió la presencia de guanina (C5H5N5O) o bien de una sustancia de estructura muy relacionada (posiblemente C5H4N4O), en los cristales aislados del material blanco estudiado. Se observó la presencia de cristales planos de 150±30 nm de espesor dentro de tejido conectivo formado principalmente por haces de fibras colágenas y elásticas. Las coloraciones blanco mate observadas resultaron compatibles con la orientación aleatoria de cristales en la matriz tisular. El color observado sería pues el resultado de scattering de luz y no se trataría de un fenómeno de interferencia de capa delgada (reflexión especular), característico de estructuras ordenadas en capas paralelas. Los resultados obtenidos serán empleados en la construcción de un modelo de los colores reflejados, considerando los índices de reflexión de la base púrica y del material citoplasmático intercalado.1 A. Levy-Lior, E Simón, O Schwartz, E. Gavish-Regev, D. Oron, G. Oxford, S. Weiner, L. Addadi. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 320-329.