Un avance revolucionario del MIT: partículas de hierro y yodo para combatir la desnutrición global

La desnutrición por deficiencia de hierro es uno de los problemas de salud pública más extendidos en el mundo. Se estima que alrededor de 2 mil millones de personas sufren algún grado de carencia de este mineral, lo que se traduce en graves consecuencias para la salud individual y el desarrollo social: anemia crónica, deterioro del desarrollo cerebral en la infancia y un incremento preocupante de la mortalidad infantil. Las fuentes más efectivas de hierro, como la carne y otros alimentos de origen animal, suelen resultar inaccesibles en términos económicos para amplios sectores de la población mundial y, en determinadas regiones, simplemente no están disponibles. Por otro lado, si bien los vegetales contienen hierro, su biodisponibilidad es mucho menor debido a la presencia de compuestos como los fitatos, que bloquean la absorción del mineral.

Según un nuevo articulo publicado en la revista Matter, durante décadas, la fortificación de alimentos básicos con hierro se presentó como una alternativa lógica y relativamente barata para abordar el déficit. Sin embargo, esta estrategia está lejos de ser ideal: muchos compuestos con hierro son inestables y tienden a descomponerse cuando se exponen a condiciones de almacenamiento o a los procesos de cocción. Además, el hierro puede reaccionar con otros ingredientes de los alimentos, desmejorando el sabor y la apariencia, lo que frecuentemente lleva al rechazo por parte de los consumidores. El desafío adicional es que una solución eficaz en una región determinada puede fracasar en contextos distintos debido a las diferencias en clima, costumbres alimentarias y métodos culinarios.

Frente a estas limitaciones, un grupo de químicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha logrado un hito innovador: el desarrollo de unas partículas cristalinas capaces de fortificar la sal y otros alimentos con hierro y yodo de manera segura, eficiente y estable. Estas partículas, conocidas como estructuras metalorgánicas o MOF (por sus siglas en inglés), se forman combinando átomos de hierro con moléculas orgánicas denominadas ligandos, dando lugar a una estructura rígida y porosa, similar a una pequeña jaula. El enfoque fue ideado por Xin Yang, integrante del equipo, quien planteó que los MOF podrían aprovecharse para transportar grandes cantidades de minerales usando materiales de grado alimentario, superando así varios de los obstáculos de la fortificación convencional.

Hasta el momento, uno de los métodos más exitosos de prevención de deficiencias es la sal yodada, distribuida globalmente, que prácticamente eliminó los problemas asociados a la carencia de yodo. Sin embargo, crear un producto doblemente fortificado, con hierro y yodo al mismo tiempo, resultaba complicado, ya que ambos elementos tienden a interactuar y deteriorarse mutuamente, perdiendo efectividad y dificultando la absorción por el organismo. La gran aportación del MIT ha sido demostrar que, al cargar y encapsular los nutrientes dentro de las estructuras MOF, es posible mantenerlos aislados, previniendo estas reacciones no deseadas y conservando sus propiedades durante largos periodos, incluso bajo condiciones adversas como alta temperatura, humedad y almacenamiento prolongado.

El funcionamiento de estas nuevas partículas consiste en aplicar o incorporar los MOF directamente en alimentos de consumo cotidiano: pan, bebidas como el café o el té, o incluso espolvorear sobre la comida ya preparada. En vez de usar grandes cantidades de polímeros encapsulantes, que aumentan el volumen pero limitan el aporte efectivo de minerales, la organización cristalina de los MOF permite transportar más hierro y yodo en menor espacio, entregando dosis suficientes en una porción habitual de alimento sin afectar el sabor ni la calidad.

“Estamos creando una solución que se puede incorporar sin problemas a los alimentos básicos en diferentes regiones”, afirmó Ana Jaklenec, investigadora principal del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT, en un comunicado de MIT Press.

Los resultados de las primeras pruebas de laboratorio han sido prometedores. Los MOF de hierro y yodo demostraron una notable estabilidad, permaneciendo intactos ante la ebullición, la humedad y el paso del tiempo. Experimentos realizados en modelos animales comprobaron que, tras la administración oral de las partículas, los niveles de hierro y yodo aumentaron de forma significativa en sangre, lo que apunta a su asimilación y disponibilidad biológica. Asimismo, ensayos anteriores realizados con hierro encapsulado en otros materiales ya habían mostrado buena absorción en humanos, lo que refuerza las posibilidades de éxito del nuevo enfoque.

El equipo científico del MIT trabaja ahora en el desarrollo de una empresa derivada que busque implementar estas partículas en productos de uso diario —como cafés, bebidas y sales fortificadas— con el potencial de atacar de raíz las deficiencias nutricionales más graves en regiones vulnerables. Además, existe interés en adaptar la técnica para el transporte de otros minerales esenciales como el zinc, el calcio o el magnesio.

“Estamos muy entusiasmados con este nuevo enfoque y con lo que creemos que es una aplicación novedosa de los marcos metalorgánicos para mejorar potencialmente la nutrición, en particular en el mundo en desarrollo”, afirmó Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch del MIT, quien codirigió la investigación.