Un estudio innovador surgió de un esfuerzo conjunto liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Hospital de la Universidad de Sichuan del Oeste de China (WCHSU), junto con socios en Gran Bretaña, que demuestra un enfoque de nanotecnología que revierte con éxito la enfermedad de Alzheimer en modelos de ratón. Esta innovadora investigación cambia el paradigma del uso de nanopartículas simplemente como portadores pasivos al diseño de nanopartículas bioactivas que actúan como «fármacos supramoleculares» funcionales.
Un elemento central del tratamiento es la restauración de la barrera hematoencefálica (BHE), una interfaz crítica que protege el entorno interno del cerebro regulando las sustancias que entran y salen del cuerpo. Los investigadores descubrieron que la reparación de esta barrera aliviaba significativamente la patología del Alzheimer en animales de laboratorio. Debido a que el cerebro es responsable de consumir aproximadamente el 20% de la energía del cuerpo y depende de una extensa red de vasos sanguíneos, garantizar la salud vascular es esencial para la función cognitiva y la resistencia a enfermedades como el Alzheimer.
La BHE sirve como escudo protector contra toxinas y patógenos, pero en el contexto de la enfermedad de Alzheimer se ve comprometida. Esto conduce a la acumulación de proteínas β-amiloide (Aβ) dañinas, que alteran la función neuronal normal. En el estudio, los investigadores utilizaron modelos de ratón genéticamente modificados para producir en exceso Aβ, lo que provocó un deterioro cognitivo que recuerda a la enfermedad de Alzheimer.
Después de administrar tres dosis de fármacos supramoleculares, el equipo observó una reducción significativa en los niveles de Aβ apenas una hora después de la inyección, observándose una caída del 50-60%. Las evaluaciones de comportamiento y memoria realizadas durante varios meses revelaron resultados terapéuticos impresionantes. Por ejemplo, un ratón tratado de 12 meses, comparable a un humano de 60 años, exhibió un comportamiento similar al de un ratón sano seis meses después, a los 18 meses de edad, comparable al de un humano de 90 años.
Los efectos a largo plazo del tratamiento parecen provenir de la restauración del sistema vascular del cerebro. Los investigadores teorizan que una vez que el sistema vascular vuelve a funcionar, comienza el proceso de eliminación de Aβ y otras moléculas tóxicas, restableciendo el equilibrio dentro del sistema. Giuseppe Battaglia, destacado investigador, señaló que las nanopartículas no sólo sirven como agentes terapéuticos, sino que también activan un mecanismo de retroalimentación esencial para normalizar las vías de eliminación.
En condiciones normales, la proteína LRP1 desempeña un papel fundamental en el reconocimiento y asistencia al transporte de Aβ a través de la BBB para su eliminación. Sin embargo, los desequilibrios en la capacidad de unión de LRP1 provocan la acumulación de Aβ en el cerebro. Los fármacos supramoleculares desarrollados recientemente imitan los ligandos LRP1, promoviendo el tránsito de Aβ a través de la BHE y facilitando su eliminación.
Las nanopartículas, diseñadas con precisión, se crean mediante una estrategia ascendente que garantiza un tamaño controlado y una densidad de ligando de superficie, lo que permite interacciones específicas con receptores celulares. Este enfoque específico ayuda a garantizar una eliminación eficiente de Aβ y apoya la reparación del sistema vascular que es crucial para la salud del cerebro.
En última instancia, este estudio presenta una vía prometedora para futuras estrategias clínicas destinadas a abordar los componentes vasculares de la enfermedad de Alzheimer, con la ambición de mejorar significativamente los resultados de los pacientes. Los esfuerzos de colaboración de varias instituciones resaltan la naturaleza interdisciplinaria de esta investigación innovadora, allanando el camino para posibles avances en el tratamiento del Alzheimer.
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