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Una nueva nanoterapia elimina la amiloide-β y revierte el Alzheimer en ratones
- CCBIO
- 7 oct.
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Los investigadores han desarrollado nanopartículas bioactivas que restauran la barrera hematoencefálica del cerebro y eliminan las proteínas tóxicas, revirtiendo los síntomas del Alzheimer en ratones y ofreciendo un nuevo enfoque prometedor para tratar la enfermedad.
Un nuevo estudio realizado por un equipo de investigación codirigido por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Hospital de China Occidental de la Universidad de Sichuan (WCHSU), en colaboración con socios del Reino Unido, ha utilizado una estrategia nanotecnológica que revierte la enfermedad de Alzheimer en ratones. A diferencia de la nanomedicina tradicional, que se basa en nanopartículas como portadoras de moléculas terapéuticas, este enfoque utiliza nanopartículas bioactivas, denominadas «fármacos supramoleculares».
En lugar de actuar directamente sobre las neuronas, este método se centra en reparar la barrera hematoencefálica (BHE), la defensa del cerebro contra sustancias nocivas. Al restaurar la función adecuada de la BHE, los investigadores lograron revertir la patología del Alzheimer en modelos animales.
La importancia de la vasculatura cerebral
El cerebro consume la mayor cantidad de energía de cualquier otro órgano del cuerpo, consumiendo el 20 % en adultos y hasta el 60 % en niños. Esta energía se distribuye a través de un denso sistema vascular en el que cada neurona se nutre de un capilar. Con aproximadamente mil millones de capilares en el cerebro humano, mantener la salud vascular es crucial, especialmente en enfermedades como el Alzheimer, donde la función vascular se debilita y está vinculada a la progresión de la enfermedad.
La BHE es una barrera protectora entre el cerebro y el flujo sanguíneo, que impide la entrada de sustancias nocivas como patógenos y toxinas. Al actuar sobre mecanismos específicos dentro de la BHE, el equipo de investigación logró eliminar las proteínas de desecho indeseables producidas en el cerebro. En la enfermedad de Alzheimer, la principal proteína de desecho es la amiloide-β (Aβ), cuya acumulación altera la función cerebral normal.
Reducción rápida de amiloide-β
Los investigadores probaron su método en ratones genéticamente programados para sobreproducir Aβ y desarrollar un deterioro cognitivo similar al de la enfermedad de Alzheimer. Tras solo tres dosis de fármacos supramoleculares, el equipo observó efectos terapéuticos significativos.
“Solo una hora después de la inyección observamos una reducción del 50-60 por ciento en la cantidad de Aβ dentro del cerebro”, dijo Junyang Chen, primer coautor del estudio, investigador en WCHSU y estudiante de doctorado en el University College de Londres.
Pruebas de comportamiento realizadas durante varios meses demostraron mejoras notables. En un experimento, un ratón de 12 meses (equivalente a un humano de 60 años) recibió las nanopartículas y fue evaluado seis meses después. El animal, que ahora tenía 18 meses (equivalente a un humano de 90 años), mostró el comportamiento de un ratón sano.
Restauración de los mecanismos naturales de depuración
El efecto a largo plazo proviene de la restauración de la vasculatura cerebral. Creemos que funciona como una cascada: cuando se acumulan especies tóxicas como la beta amiloide (Aβ), la enfermedad progresa. Pero una vez que la vasculatura recupera su función, comienza a eliminar Aβ y otras moléculas dañinas, permitiendo que todo el sistema recupere su equilibrio. Lo notable es que nuestras nanopartículas actúan como un fármaco y parecen activar un mecanismo de retroalimentación que normaliza esta vía de depuración, explicó Giuseppe Battaglia, profesor de investigación ICREA en el IBEC y líder del estudio.
Normalmente, la proteína LRP1 actúa como un portero molecular, uniéndose a Aβ y transportándolo a través de la barrera hematoencefálica (BHE) para su eliminación. En el Alzheimer, este sistema se debilita, lo que provoca la acumulación de Aβ. Los fármacos supramoleculares imitan a los ligandos de LRP1, uniéndose a Aβ e iniciando su depuración, lo que restablece eficazmente el sistema y la función vascular.
Una nueva posibilidad terapéutica
Las nanopartículas se diseñan mediante un enfoque de ingeniería molecular ascendente, que combina un control preciso del tamaño con ligandos de superficie definidos para interactuar con los receptores celulares de forma altamente específica. Esto les permite modular la función del receptor, eliminar el amiloide-β y restablecer el equilibrio vascular.
“Nuestro estudio demostró una eficacia notable para lograr una rápida eliminación de Aβ, restablecer la función saludable en la barrera hematoencefálica y conducir a una sorprendente reversión de la patología del Alzheimer”, afirmó Lorena Ruiz Pérez, investigadora del IBEC y profesora adjunta Serra Hunter en la Universidad de Barcelona.
El estudio demuestra cómo la restauración de la función vascular cerebral con nanopartículas bioactivas puede eliminar proteínas tóxicas y revertir el deterioro cognitivo en ratones. Los hallazgos podrían impulsar el desarrollo de nuevas terapias dirigidas a la salud vascular para combatir enfermedades neurodegenerativas.
Tomado de: Drug Target View
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