<p>Un innovador experimento explora la posibilidad de tratar el alzhéimer modulando la barrera hematoencefálica, en lugar de con las estrategias actuales. La investigación, codirigida por científicos del <a href=»https://ibecbarcelona.eu/es/» target=»_blank»><strong>Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)</strong></a> y del <a href=»https://www.wchscu.cn/Home.html» target=»_blank»><strong>Hospital West China de la Universidad de Sichuan</strong></a>, ha conseguido en el modelo murino de la enfermedad, el aclaramiento de las placas de amiloide beta y la recuperación cognitiva mediante unas nanopartículas que se dirigen la vasculatura cerebral.</p>
Con solo tres inyecciones de estas moléculas, los animales experimentaron una recuperación de las capacidades cognitivas con un efecto que duró el equivalente a 20 años humanos
Un innovador experimento explora la posibilidad de tratar el alzhéimer modulando la barrera hematoencefálica, en lugar de con las estrategias actuales. La investigación, codirigida por científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del Hospital West China de la Universidad de Sichuan, ha conseguido en el modelo murino de la enfermedad, el aclaramiento de las placas de amiloide beta y la recuperación cognitiva mediante unas nanopartículas que se dirigen la vasculatura cerebral.
Para ello, bastaron tres inyeccionesde las nanopartículas, que actuaron como sustancias bioactivas, no como meros vectores de una molécula terapéutica. Estos «fármacos supramoleculares» restablecieron el funcionamiento adecuado de la barrera hematoencefálica, lo que se tradujo en una recuperación de los síntomas de la enfermedad en los animales.
«Creamos una nanopartícula capaz de actuar sobre la vasculatura cerebral, a través de la cual el cerebro recibe nutrientes y elimina las sustancias tóxicas de su interior», explica el autor principal de la investigación Giuseppe Battaglia, profesor de Investigación ICREA en el IBEC, donde es investigador principal del Grupo de Biónica Molecular.
«Este es uno de los problemas que se presentan en muchas demencias, como la enfermedad de Alzheimer, donde las proteínas y sustancias tóxicas se acumulan y causan graves daños», apunta el científico en un vídeo difundido por el IBEC. «Nuestra nanopartícula puede reactivar la eliminación natural de esas sustancias. Los resultados fueron altamente prometedores: demostramos que a la hora de una única inyección, el nivel de sustancias tóxicas [proteína beta amiloide] en el cerebro se redujo al 50%. Después de tres inyecciones en un modelo animal relevante de esta patología, demostramos una reversión completa de la progresión de la enfermedad, con un efecto que duró el equivalente a 20 años humanos. Es muy emocionante y nos brindará mucho trabajo para su desarrollo futuro», confía Battaglia.
También lo subraya la recuperación observada Lorena Ruiz Pérez, investigadora del grupo de Biónica Molecular del IBEC y profesora adjunta Serra Hunter de la Universidad de Barcelona, quien afirma que «los resultados son muy metedores, ya que una hora después de la administración de la primera inyección, vemos una reducción de esta acumulación de beta amiloide del 50 del 60% en modelos animales. Tras la dosis completa, que son tres inyecciones, hemos visto una recuperación de las capacidades cognitivas en modelos animales que se alargan el tiempo y es el equivalente a unos 20 ó 30 años en personas, es decir, que restablecemos el conocimiento normal del cerebro equivalente a una persona sana sin la enfermedad». Un ratón, a los seis meses de las inyecciones, con 18 meses de edad (comparable a un humano de 90 años), había recuperado el comportamiento de un ratón sano.
La estrategia experimentada en esta investigación multicéntrica internacional, cuyos detalles se publican en Signal Transduction and Targeted Therapy, se enfoca a la barrera hematoencefálica, el muro celular y fisiológico que separa al cerebro del flujo sanguíneo para evitarle la acción dañina de patógenos o toxinas. De su buen funcionamiento depende una eliminación adecuada de proteínas tóxicas hasta el torrente sanguíneo; algo que no ocurre en la enfermedad de Alzheimer, donde la proteína beta amiloide se deposita en placas dañando a las neuronas.
«El efecto a largo plazo proviene de la restauración del sistema vascular del cerebro. Creemos que funciona como una cascada: cuando se acumulan especies tóxicas como la beta amiloide, la enfermedad progresa. Pero una vez que la vascularización puede funcionar nuevamente, empieza a eliminar beta amiloide y otras moléculas dañinas, lo 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», explica Battaglia.
Para que el cerebro elimine la toxina, la proteína LRP1 actúa como un guardián molecular: reconoce a la proteína beta amiloide, se une a ella por ligandos y la transporta a través de la barrera hematoencefálica hacia el torrente sanguíneo, donde la elimina. Sin embargo, ese funcionamiento depende de un delicado equilibrio de unión entre proteínas que se puede alterar por exceso o por defecto.
Las nanopartículas que han desarrollado estos investigadores actúan como un interruptor que restablece el sistema, para devolver el equilibrio que permita la eliminación adecuada de proteína beta amiloide y evite así su acumulación en placas. Diseñadas con un enfoque de ingeniería molecular de abajo arriba (bottom-up), las nanopartículas combinan un control de tamaño preciso con un número definido de ligandos en la superficie, creando una plataforma multivalente capaz de interactuar con los receptores celulares de una manera muy específica. Al participar en el tráfico de receptores en la membrana celular, abren una forma única y novedosa de modular la función del receptor. Esa precisión no solo permite la eliminación efectiva de la proteína beta amiloide del cerebro, sino que también restaura el equilibrio del sistema vascular para que mantenga su normal función cerebral.
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