Sondas químicas para la imagenología molecular y detección de sulfuro de hidrógeno y especies de azufre reactivas en sistemas biológicos

El sulfuro de hidrógeno (H2S), una especie gaseosa producida tanto por bacterias como por organismos eucariotas superiores, incluidos los vertebrados mamíferos, ha atraído atención en los últimos años por sus contribuciones a la salud y enfermedad humana. Se ha propuesto que H2S actúa como un citoprotector y gasotransmisor en muchos tipos de tejidos, incluyendo la mediación del tono vascular en los vasos sanguíneos, así como la neuromodulación en el cerebro. Los mecanismos moleculares que dictan cómo H2S afecta la señalización celular y otros eventos fisiológicos siguen siendo insuficientemente comprendidos. Además, la participación de H2S en interacciones de unión metálica y formación de RSS relacionadas, como el azufre sulfano, puede contribuir a otras vías de señalización distintas. Debido a sus amplios roles biológicos y propiedades químicas únicas, H2S es un objetivo atractivo para enfoques de biología química que buscan elucidar su producción, tráfico y función posterior. En este contexto, las sondas fluorescentes basadas en reacciones ofrecen un conjunto versátil de herramientas de tamizaje para visualizar los reservorios de H2S en sistemas vivos. Tres estrategias principales utilizadas en el desarrollo de sondas moleculares para la detección de H2S incluyen la reducción de azidas y grupos nitro, el ataque nucleofílico y la precipitación de CuS. Cada uno de estos enfoques explota la fuerte nucleofilia y la potencia reductora de H2S para lograr selectividad sobre otros biotióles. Además, se han desarrollado una variedad de métodos para la detección de otras especies de azufre reactivas (RSS), incluyendo sulfito y bisulfito, así como especies de azufre sulfano y modificaciones relacionadas como los S-nitrosotióles. El acceso a este creciente conjunto de herramientas químicas de nuevas sondas moleculares para H2S y RSS relacionadas establece el escenario para aplicar estas tecnologías en desarrollo para investigar la biología del azufre reactivo en sistemas vivos.