Revierten el Alzhéimer en ratones con el uso de nanopartículas
El estudio está codirigido por el IBEC y el Hospital West China y plantea el uso de fármacos supramoleculares con inyecciones
Imágenes de microscopia de fluorescencia basada en hoja de luz del cerebro de un ratón 12 horas después de haber sido tratado (izquierda) o no (derecha) con nanopartículas. Se analizaron los cerebros para ver la cantidad de acumulación de placas Aβ. Rojo: placas Aβ. Verde: vasos sanguíneos de la barrera hematoencefálica.
Un equipo internacional codirigido por el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) y el Hospital West China de la Universitat de Sichuan (WCHSU) ha conseguido revertir el Alzhéimer en ratones con tres inyecciones con nanopartículas. El enfoque de este trabajo se centra en restaurar la función normal del sistema vascular, en lugar de actuar sobre las neuronas u otras células cerebrales, como se ha hecho habitualmente hasta ahora. Los resultados se han publicado en la revista 'Signal Transduction and Targeted Therapy' y suponen un paso prometedor hacia un tratamiento eficaz contra esta patología.
A diferencia de la nanomedicina tradicional, que se basa en nanopartículas como portadoras de moléculas terapéuticas, en este caso se utilizan nanopartículas que son bioactivas en sí mismas, como fármacos supramoleculares. No se dirigen directamente a las neuronas, sino que la terapia restaura la función adecuada de la barrera hematoencefálica (BBB), que es el guardián vascular que regula el entorno del cerebro. Al conseguir esta reparación, los investigadores consiguieron revertir la patología en modelos animales.
Los investigadores utilizaron modelos de ratones que están programados genéticamente para producir mayores cantidades de proteína beta amiloide (Aβ) y desarrollaron un deterioro cognitivo significativo que imita la patología del Alzhéimer. Los investigadores administraron tres dosis de los fármacos supramoleculares y posteriormente monitoraron regularmente la evolución de la enferma. "Sólo una hora después de la inyección observamos una reducción del 50-60% en la cantidad de Aβ dentro del cerebro", asegurando al primer coautor del estudio, investigador del Hospital West China Junyang Chen.
Los investigadores destacan especialmente los efectos terapéuticos. Hicieron varios experimentos para analizar el comportamiento de los animales y medir el deterioro de la memoria durante varios meses, cubriendo todas las etapas de la enfermedad. En uno de los experimentos, trataron un ratón de 12 meses (equivalente a un humano de 60 años) con las nanopartículas y analizaron su comportamiento después de seis meses. El resultado mostró que el ratón, de 18 meses (comparable a 90 años de un humano), había recuperado el comportamiento de un ratón sano.
El profesor de investigación ICREA en el IBEC y líder del estudio, Giuseppe Battaglia, explica que el efecto a largo plazo proviene de la restauración del sistema vascular al cerebro. Apunta que cuando se acumulan las especies tóxicas como la beta amiloide, la enfermedad progresa. Pero una vez la vascularización puede funcionar nuevamente, empieza a eliminar beta amiloide y otras moléculas malas, cosa que permite que todo el sistema recupere su equilibrio. "Lo más relevante es que nuestras nanopartículas actúan como un fármaco y parecen activar un mecanismo de retroalimentación que devuelve esta vía de eliminación a niveles normales", ha explicado.
En la enfermedad de Alzheimer, uno de los problemas clave es que el sistema natural de eliminación de toxinas como la proteína beta amiloide deja de funcionar correctamente. Normalmente, la proteína LRP1 actúa como guardián molecular: reconoce la beta amiloide, se une a ella y la transporta hasta la barrera hematoencefálica hasta el torrente sanguíneo, donde se puede eliminar. Pero si LRP1 se une a demasiada beta amiloide y con demasiada fuerza, el transporte se obstruye y la proteína se degrada dentro de las células de barrera hematoencefálica, dejando menos LRP1 'portadores' disponibles. Por otra parte, si se une a muy poca beta amiloide, la señal es demasiado débil para activar el transporte. En los dos casos pasa el mismo, la beta amiloide se acumula dentro del cerebro.
En este contexto, los fármacos supramoleculares desarrollados en este trabajo actúan como un interruptor que restablece el sistema. Al limitar los relacionantes de LRP1, pueden unirse a beta amiloide, atravesar la barrera hematoencefálica y empezar el proceso de eliminación de especies tóxicas del cerebro.
El estudio plantea una propuesta innovadora que ofrece una vía prometedora para desarrollar intervenciones clínicas efectivas, abordar las contribuciones vasculares a la enfermedad de Alzheimer y, en última instancia, mejorar los resultados de los pacientes. "Nuestro estudio demostró una notable eficacia para conseguir una eliminación rápida de beta amiloide, restaurar la función saludable en la barrera hematoencefálica y conducir a una sorprendente reversión de la patología de Alzheimer", concluye Lorena Ruiz Pérez, investigadora del grupo de Biónica Molecular del IBEC.
