Un colorante comune, economico e atossico molto usato nell'industria alimentare permette di vedere attraverso la pelle animale. Applicando una soluzione di acqua e della tintura, la tartrazina, ricercatori statunitensi hanno reso la pelle dello scalpo e dell'addome dei topi temporaneamente trasparente, e sono riusciti ad osservare come "da una finestra" i vasi sanguigni, gli organi interni e le contrazioni muscolari dei roditori.
Il pionieristico studio spiegato su Science e finanziato dai National Institutes of Health e dalla National Science Foundation statunitensi, potrebbe aprire la strada a nuove tecnologie diagnostiche, anche dove certe costose strumentazioni non sono disponibili.
Pelle trasparente: come è possibile? Quello che a occhi poco esperti sembra un trucco di magia è il risultato di un processo fisico che ha a che fare con la dispersione della luce. La pelle è un tessuto biologico che, per la complessità delle sue componenti, disperde la luce e risulta pertanto impenetrabile allo sguardo, allo stesso modo di un fitto banco di nebbia. Questa dispersione è il risultato di un'incongruenza fra l'indice di rifrazione delle parti acquose del tessuto e quello della componente proteica e grassa della pelle.
L'indice di rifrazione è una misura del modo in cui una sostanza modifica la velocità, "piega", le onde luminose. Il colorante tartrazina, disciolto in acqua e applicato sulla pelle, assorbe la luce nelle regioni del vicino ultravioletto e del blu dello spettro luminoso, modificando l'indice di rifrazione della parte acquosa della pelle in modo che sia più "vicino" a quello delle sue componenti lipidiche. Ciò permette alla parte non assorbente dello spettro luminoso, quella giallo-arancione, di penetrare più in profondità nel tessuto. In pratica la soluzione colorata riduce il grado di dispersione della luce nella pelle - come se dissipasse il banco di nebbia.
Vasi, organi e muscoli. Zihao Ou, professore di Fisica all'Università del Texas a Dallas e in precedenza (quando ha condotto lo studio) ricercatore all'Università di Stanford, ha applicato una soluzione giallo canarino di acqua e tartrazina sulla pelle del cranio e sull'addome di alcuni topi. Dopo qualche minuto, quando le molecole di colorante si erano ormai completamente diffuse nel tessuto, la pelle degli animali è diventata trasparente e Ou ha potuto osservare direttamente i vasi sanguigni sulla superficie del cervello, gli organi interni dell'addome e la peristalsi, ossia le contrazioni muscolari che trasportano il cibo ingerito lungo il tratto digerente.
Nulla di complicato. Il processo è reversibile: per "chiudere la finestra" di osservazione all'interno dell'organismo è sufficiente lavare via la vernice, mentre quella assorbita dalla pelle - naturalmente atossica - viene poi smaltita attaverso l'urina.
La tartrazina, nota anche come giallo tartrazina o E102, è comunemente usata per rendere più gialle le patatine in sacchetto o le caramelle alla frutta, le bevande gassate, le minestre pronte e i budini: benché spesso associata a intolleranze e reazioni allergiche, è un additivo biocompatibile, economico e facile da trovare.
Umani trasparenti? Al momento non è chiaro se e in quali concentrazioni la tartrazina funzioni anche sulla pelle umana, circa 10 volte più spessa di quella dei topi. Ma quando questo suo insolito utilizzo sarà testato sull'uomo, una delle prime applicazioni sarà migliorare la ricerca biomedica. A cominciare dai sistemi di acquisizione di immagini su base ottica: «Le apparecchiature ottiche, come il microscopio, non vengono utilizzate direttamente per studiare esseri umani o animali viventi perché la luce non può attraversare i tessuti viventi. Ma ora che possiamo rendere trasparente il tessuto, potremo osservare dinamiche più dettagliate. Ciò rivoluzionerà completamente la ricerca ottica esistente in biologia» dice Ou.
Work in progress. Al momento, l'unico modo per vedere oltre la pelle è affidarsi all'ecografia, che però non è sempre e ovunque disponibile perché si basa su apparecchi ingombranti e costosi. Il prossimo passo sarà capire in che dose il colorante potrebbe rendere trasparente la pelle umana, e se anche in quel dosaggio rimanga non dannoso. Intanto, il team sta provando a capire se anche altre molecole abbiano la stessa proprietà della tartrazina, o siano persino più efficienti.
