La aterosclerosis, una enfermedad en la que la placa se acumula dentro de las arterias, es un asesino prolífico e invisible, pero pronto puede perder su capacidad de esconderse en el cuerpo y causar estragos. Los científicos ahora han desarrollado una nanopartícula que imita funcionalmente el propio efecto de la naturaleza.lipoproteína de densidad HDL. La nanopartícula puede iluminarse simultáneamente y tratar las placas ateroscleróticas que obstruyen las arterias. La terapia con este enfoque algún día podría ayudar a prevenir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares mortales.
Los investigadores presentan su trabajo hoy en la 251ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society ACS.
"Otros investigadores han demostrado que si se aíslan los componentes de HDL de la sangre donada, se reconstituyen y se inyectan en los animales, parece haber un efecto terapéutico", dice Shanta Dhar, Ph.D. "Sin embargo, con la sangre de los donantes,existe la posibilidad de rechazo inmunológico. Esta tecnología también sufre desafíos de escalamiento. Nuestra motivación fue evitar los factores inmunogénicos haciendo una nanopartícula sintética que pueda imitar funcionalmente el HDL. Al mismo tiempo, queríamos una forma de localizar las partículas sintéticas."
Las estrategias de detección actuales a menudo no identifican placas peligrosas, que pueden obstruir las arterias con el tiempo o separarse de las paredes arteriales y bloquear el flujo sanguíneo, causando un ataque cardíaco o un derrame cerebral. La resonancia magnética MRI ofrece un enfoque potencial para la visualización de la placa,pero requiere el uso de un agente de contraste para mostrar claramente las placas ateroscleróticas. Pero el potencial de reacciones inmunes dañinas todavía existe con el uso de HDL derivado de donantes.
Más allá de las imágenes, hay un aspecto terapéutico del uso de HDL. El HDL es ampliamente conocido como colesterol "bueno" debido a su capacidad para extraer lipoproteínas de baja densidad o colesterol "malo" de las placas. Este proceso reduce las placas,haciéndolos menos propensos a obstruir las arterias o romperse.
Para identificar y tratar simultáneamente la aterosclerosis sin desencadenar una respuesta inmune, Dhar y Bhabatosh Banik, Ph.D., un becario postdoctoral en su laboratorio, crearon un imitador de HDL activo con IRM. Los investigadores, que están en la Universidad de Georgia,Athens había construido previamente partículas sintéticas de HDL que carecían de un agente de contraste. Estas partículas redujeron los niveles de colesterol total y triglicéridos en ratones.
"El desafío clave, entonces, fue diseñar el agente de contraste", dice Banik. "Tomó tiempo descubrir la lipofilia y la solubilidad óptimas". El agente de contraste, el óxido de hierro, debe encapsularse en el núcleo hidrófobo de la lipopartícula sintéticapara proporcionar la señal más brillante posible. Eventualmente, los investigadores encontraron la combinación química correcta - óxido de hierro con un recubrimiento de superficie grasosa - para una encapsulación de partículas óptima. Visualizaron con éxito el agente de contraste usando MRI en estudios celulares.
Los investigadores están aplicando su nanopartícula sintética para distinguir entre placas inestables y estacionarias. Para hacer esto, Dhar apuntó los nuevos imitadores HDL activos con IRM a los macrófagos, que son glóbulos blancos que, junto con los lípidos y el colesterol, forman ateroscleróticosplacas
Los investigadores apuntaron a los macrófagos decorando las superficies de las nanopartículas con una molécula que se une selectivamente a los macrófagos. El equipo observó que las nanopartículas estaban engullidas por estos glóbulos blancos ". Luego, cuando los macrófagos se rompieron, lo que es un signo de inestabilidadplaca, las células escupen las nanopartículas, lo que hace que la señal de resonancia magnética cambie de manera detectable ", dice Banik.
Dhar dice que su laboratorio ahora está usando resonancia magnética para estudiar qué tan bien se iluminan las partículas y tratar las placas en los animales, y espera comenzar los ensayos clínicos dentro de dos años.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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