Ethidiumbromid

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El bromuro de etidio (EtBr), también llamado Etidio o Homidio, es un colorante rojo de fenantridina utilizado en biología molecular para detectar ácidos nucleicos, ADN y ARN.

Propiedades

El bromuro de etidio se intercala en los ácidos nucleicos, cambiando su espectro de absorción. El espectro de emisión permanece casi sin cambios. La intercalación de bromuro de etidio en los ácidos nucleicos aumenta la intensidad de la emisión de fluorescencia en un factor de 50-100. El bromuro de etidio muestra una fluorescencia intrínseca en la caja UV a 302 nm.

Use

El bromuro de etidio se utiliza en biología molecular para teñir los ácidos nucleicos en la electroforesis en gel. Las moléculas individuales de bromuro de etidio se intercalan entre las bases del ADN o del ARN (hasta 3 moléculas por cada 10 bases), lo que cambia el espectro de excitación del bromuro de etidio y, por tanto, aumenta fuertemente la fluorescencia de la sustancia cuando se excita con luz ultravioleta. De este modo, los lugares del gel de agarosa en los que hay ácidos nucleicos se iluminan de forma brillante, mientras que los lugares sin ácidos nucleicos aparecen oscuros. La intensidad de la luz es proporcional a la concentración de ADN/ARN y a la longitud del ácido nucleico. La concentración de bromuro de etidio utilizada en el gel de agarosa suele ser de 0,1-0,5 µg/ml.

El bromuro de etidio inhibe específicamente la replicación del ADN mitocondrial (ADNmt) en eucariotas a bajas concentraciones (0,1-2 µg/ml). Por tanto, se utiliza para generar células deficientes en ADNmt (células rho cero, ρ0).

Riesgos

En su informe anual de 2005, la Comisión del Senado de la Fundación Alemana de Investigación para el Examen de Sustancias Nocivas asignó a la etidumbromida la categoría 3B de carcinogenicidad como presunto carcinógeno. La sospecha de un efecto mutagénico en las células de la línea germinal se clasifica como “justificada”.

El Programa Nacional de Toxicología (Resumen Ejecutivo) de los NIH señala que no se conoce ningún caso en el que el EB haya causado realmente un tumor. En cambio, a principios de los años setenta hubo algunos estudios que describieron un efecto antitumoral del EB.

El bromuro de etidio sólo es tóxico en concentraciones muy elevadas. La DL50 del bromuro de etidio para ratas en aplicación oral se da como 1503 mg/kg de peso corporal.

Seguridad

Se recomienda encarecidamente el uso de guantes cuando se manipule bromuro de etidio o geles coloreados con bromuro de etidio, ya que el bromuro de etidio se absorbe a través de la piel. Se han descrito tumores cutáneos malignos tras el contacto con el bromuro de etidio. Las investigaciones del Departamento de Seguridad Laboral de la Universidad de Friburgo han demostrado que los guantes de látex desechables de paredes finas que se utilizan habitualmente en los laboratorios son penetrados por el bromuro de etidio después de un tiempo muy corto (solución al 1 %: aprox. 30 s; solución al 0,1 %: aprox. 60 s). Los guantes de nitrilo no mostraron ninguna penetración detectable en la prueba en las mismas condiciones y, por tanto, son preferibles. No obstante, es aconsejable quitarse inmediatamente los guantes de nitrilo contaminados con bromuro de etidio. Los guantes de látex deben utilizarse, en el mejor de los casos, como protección contra salpicaduras a corto plazo.

Se recomienda el uso de soluciones listas para usar, por ejemplo una concentración de 10 mg/ml en agua, para evitar la formación de polvo.

No se especifica ningún valor MAK para el bromuro de etidio, ya que no se pueden determinar límites de efecto para los agentes carcinógenos, presuntos carcinógenos y mutágenos. Para ello, se elaboraron las Concentraciones Orientativas Técnicas, que sirven de guía para las medidas de protección y control.

Eliminación

Los residuos que contengan bromuro de etidio no deben entrar en las aguas residuales y deben ser inactivados antes de su eliminación, por ejemplo, mediante la adsorción del bromuro de etidio en carbón activado (1 mg de carbón activado adsorbe aproximadamente 50 ml de una solución de EtBr al 1 % recién preparada). El eluido libre de bromuro de etidio suele eliminarse por el fregadero. El carbón activado adsorbido se recuece en un horno de mufla (pirólisis) o se recoge por separado como residuo sólido peligroso. Existen absorbentes ya fabricados en el mercado.

Historia

En la búsqueda de nuevas sustancias activas contra las enfermedades de los tripanosomas, el bromuro de etidio fue sintetizado por Carl Hamilton Browning en 1938 (sustancia nº 897). El bromuro de etidio mostró actividad antitripanosómica contra las infecciones por Trypanosoma congolense en ratones y ganado. El bromuro de etidio se comercializó en 1952 con el nombre comercial de Ethidium® y se utilizó ampliamente en las décadas de 1960 y 1970 para el tratamiento y la profilaxis de las infecciones por tripanosomas en el ganado. El bromuro de etidio se sigue utilizando hoy en día para este fin; una dosis de 1 mg/kg de peso corporal sirve tanto para tratar a los animales infectados como para prevenir la infección, que dura hasta 3 meses.

En 1965 se descubrió que el bromuro de etidio se une al ADN y que su espectro de absorción cambia en el proceso. En 1972 se utilizó por primera vez el bromuro de etidio para teñir el ADN en electroforesis en gel.

Alternativas

Para evitar la exposición a los peligros del bromuro de etidio, pueden utilizarse alternativas como SYBR Green I o SYBR Gold. Sin embargo, son muy caros y se desconoce su toxicidad y mutagenicidad, por lo que muchos laboratorios siguen utilizando el bromuro de etidio como agente de tinción.

Otras alternativas:

  • Azul de metileno
  • Azul Nilo A