Biología

Rojo Congo: características, preparación y aplicaciones


El rojo Congo es un colorante azoico para proteínas, formado por el acoplamiento de una sal de diazonio y un anillo aromático activo. Esta sustancia es capaz de absorber la radiación electromagnética en el espectro visible, motivo por el cual presenta un color intenso.

Está cargado negativamente. Por tanto, tiene afinidad por los componentes celulares cargados positivamente, como ciertas sustancias proteicas. Su color varía de acuerdo al pH. En este sentido, si el medio es ácido ( de pH3), el color es azul intenso. Entre pH3 – pH 5,2 es fucsia (zona de viraje), y con >pH 5,2 el color es rojo intenso.

Es una sustancia muy versátil, ya que tiene múltiples utilidades. Se ha empleado como colorante en la industria textil, y también para células y tejidos.

También para realizar medios de cultivos que miden acción enzimática, como indicador de pH, como sustancia control en la evaluación del buen funcionamiento de los espectofotómetros, en el estudio de formación de biopelículas, o en el diagnóstico de la amiloides.

Así mismo, ha permitido distinguir serotipos bacterianos y hongos por la identificación de estructuras específicas en su pared (lipopolisacáridos).

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Características del rojo Congo

Esta sustancia fue descubierta por Böttiger en 1884. Es un derivado diazonio formado por el bis-diazoico de la bencidina con el ácido naftiónico. La molécula de rojo Congo, mide 21 Armstrong y el peso molecular es de 8000 g/mol aproximadamente.

El rojo Congo se caracteriza por ser soluble en agua, y más aún en solventes orgánicos como el etanol, formando una solución coloidal.

Tiene afinidad por la celulosa, por el tejido amiloideo y por componentes celulares cargados positivamente.

Preparación

El rojo Congo se prepara a diferentes concentraciones dependiendo de la técnica que se vaya a usar. La mayoría usa el rojo Congo a 1%, 2%, 0,1%, entre otros.

Por ejemplo, para preparar el rojo Congo al 2% se deben pesar 2 g de colorante deshidratado y agregar 100 ml de agua destilada. Luego se guarda en un frasco ámbar.

Aplicaciones

Como colorante en la industria textil

Por un tiempo fue muy utilizado en la industria textil debido a su fijación en el algodón, pero actualmente está en desuso debido a que es cancerígeno y también porque el color no es estable, decolorándose por el roce.

Determinación de la capacidad de formación de biopelículas

Se ha demostrado que la capacidad de formación de biopelículas de los microorganismos es un factor de virulencia.

En este sentido, el colorante rojo Congo se utiliza como método para la determinación de la formación de biofilm. El rojo Congo se une a los exopolisacáridos presentes en el biofilm. Sin embargo, en comparación a otros métodos es el menos recomendado por los altos falsos negativos que se producen.

El método utiliza el agar rojo Congo, este está compuesto por agar sangre como base, glucosa (10 g/l) y el colorante rojo Congo (0,4 g/l). Las cepas a evaluar se siembran en el medio y se incuban durante 24 horas a 37 °C, y posteriormente se incuban por 48 horas a temperatura ambiente.

Una prueba positiva se evidencia si se observan colonias cristalinas de color negro y aspecto seco.

Control de calidad de espectofotómetros

Para evaluar si un equipo de medición de absorbancia o tramitancia está cumpliendo con los parámetros fotométricos establecidos por las normativas internacionales, se puede ejecutar una técnica sencilla que permite establecer si el equipo emite resultados dentro de los rangos de aceptabilidad.

Una de las técnicas de evaluación es utilizando el rojo Congo, fundamentado en el punto isosbéstico.

Se denomina punto isosbéstico a la longitud de onda a la que el rojo Congo emite una misma absorbancia de forma independiente al pH, a la concentración y a la temperatura. El valor de absorbancia es fijo y puede utilizarse como referencia.

Se conoce que el punto isosbéstico teórico del rojo Congo es de 541 nm. Si el valor obtenido es diferente, se sabe que el equipo presenta problemas de corrimiento de la longitud de onda, y necesita ser revisado por un técnico especializado.

Preparación de medios de cultivo

Ortiz y colaboradores describen un medio de cultivo preparado con colorante rojo Congo y carboximetilcelulosa denominado agar CMC, con el fin de detectar cepas microbianas celulíticas; es decir, productoras de celulasas (endogluconasas, exoglucanasa y ß-glucosidasa).

Este medio posee una coloración intensa. El color será disipado por la acción de la enzima endoglucanasa que rompe la estructura de la carboximetilcelulosa. Esto sugiere una reacción positiva.

La disminución de la viscosidad y de la absorbancia permite la cuantificación de la actividad de la enzima. Por ejemplo, en cepas de Streptomyces sp.

Identificación de microorganismos

El rojo Congo tiene afinidad por estructuras polisacáridas de ciertas cepas, lográndose la identificación de dichos microorganismos. Entre ellas se encuentran la Escherichia coli, y la Shigella flexneri.

También se usan placas de agar rojo Congo para la obtención de colonias características, como es el caso de  Azospirillumsp, que da colonias color rojo escarlata, entre otras.

Colorante de células y tejidos

Una de las aplicaciones más comunes del rojo Congo es su utilidad en el diagnóstico de la amiloidosis. Esta extraña enfermedad consiste en el acumulamiento extracelular de una proteína anormal en diversos órganos. Esta proteína anómala se produce en la médula ósea y se denomina amiloide.

El rojo Congo tiene una alta afinidad por esta sustancia. Esta propiedad ha sido utilizada para evidenciar su presencia en cortes de tejidos histológicos. El rojo Congo se usa junto a la hematoxilina/eosina para este fin.

La unión del tejido amiloide y el rojo Congo se da a través de los enlaces de hidrógeno no polares, entre los grupos carboxilos y el grupo amino. La proteína amiloide aporta los grupos carboxilos (COOH) y el rojo Congo el grupo amino.

El tejido amiloide se colorea en diversas tonalidades que van desde el rosa hasta el rojo intenso visto al microscopio óptico. En microscopios con luz doblemente polarizada estas preparaciones se observan con una birrefringencia patognomónica de color verde manzana.

Es decir, presentan dicroísmo, ya que las fibras amieloides son anisotrópicas. Esta observación confirma el diagnóstico.

La coloración de tejidos con rojo Congo es compatible con otras metodologías diagnósticas, como por ejemplo los métodos inmunocitoquímicos, pudiéndose incluso recolorear.

Como indicador de pH

La propiedad de virar frente a los cambios de pH es utilizada por la técnica denominada cromoendoscopia.

Esta técnica utiliza colorantes e indicadores de pH que permiten detectar ciertas patologías. Entre ellos está el uso del rojo Congo, que puede revelar focos de cáncer temprano en la mucosa gástrica, siendo utilizado como un marcador de acidez.

La técnica se fundamenta en que el rojo Congo a pH ácido es de color negro. Por tanto, después de colocar una solución de rojo Congo sobre la mucosa gástrica, se escogerán las  zonas donde hay palidez para tomar la muestra para la biopsia, es decir, donde no hay producción de ácidos. Esto sugiere la presencia de un foco canceroso o pérdida de células parietales.

Referencias

  1. “Rojo Congo.” Wikipedia, La enciclopedia libre. 8 may 2019, 12:13 UTC. 16 may 2019, 04:08, es.wikipedia.org.
  2. Ortiz M, Uribe D. Nuevo método para la cuantificación de la actividad endoglucanasa basado en el complejo celulosa-rojo Congo. Orinoquia  [Internet]. 2011  June [cited  2019  May  15] ; 15( 1 ): 7-15. Available from: scielo.org.
  3. Peña J, Uffo O. Producción de biofilm en genotipos de Staphylococcus aureus aislados de mastitis bovina en Cuba. Rev Salud Anim.  [Internet]. 2013  Dic [citado  2019  Mayo  16] ;  35( 3 ): 189-196. Disponible en: scielo.s
  4. Fich F, Chahuán M, Farías M, Cárdenas C, Abarzúa A, Araya G et al. Manifestaciones cutáneas de amiloidosis sistémica como clave diagnóstica: Caso clínico. Rev. méd. Chile  [Internet]. 2012  Abr [citado  2019  Mayo  16] ;  140( 4 ): 499-502. Disponible en: scielo.
  5. Duymovich C, Acheme R, Sesini S, Mazziotta D. Espectrofotómetros y Fotocolorímetros Guía práctica de actualización. Acta Bioquímica Clínica Latinoamericana [en linea] 2005, 39 (septiempre-diciembre): [Fecha de consulta: 15 de mayo de 2019] Disponible en:redalyc.org
  6. Marín J, Díaz J y  Solís J. Cromoendoscopia en la infección por Helicobacter pylori: ¿es tiempo de reacción? Rev Esp Enferm Dig 2012; 104 (1): 1-3
  7. Fieser L, Fieser M. 1985. Química orgánica. Editorial Reverté. Barcelona España. Disponible en: books.google.co.ve
  8. Murillo M. Técnicas de tinción histológicas de tejidos. Universidad de Guadalajara, México. Disponible en: academia.edu
  9. Paillié M. Determinación de la actividad celulolítica, ligninolítica y amilolítica de Actinobacterias aisladas de suelo rizosférico de trébol blanco (Trifolium repens).2012. Pontificia Universidad Javeriana Facultad de Ciencias Microbiología Industrial Bogotá D.C. Disponible en: repository.javeriana.edu.co
  10. Cárdenas, D, Garrido M, Bonilla R, & Baldani V. Aislamiento e identificación de cepas de Azospirillum sp. en pasto guinea (Panicum maximum Jacq.) del Valle del Cesar. Pastos y Forrajes, 2010; 33 (3):1-8 Disponible en: scielo.