Menos de 20 años después de su desarrollo, una delgada, hoja resistente de átomos de carbono con propiedades notables conocida como grafeno está transformando campos biomédicos tan lejos como la ingeniería de tejidos, neuroprótesis y descubrimiento de fármacos.

Debido a que conduce fácilmente el calor y la electricidad, el grafeno también puede ser un buen biosensor. Pero no es neutral. Cuando los científicos de la Universidad de Vanderbilt intentaron usar grafeno para medir la actividad eléctrica en el cerebro, descubrieron que en realidad mejoraba la señalización de las células nerviosas.

Lo hizo al permitir que las membranas de las células nerviosas atraigan más colesterol. La sustancia grasa se usó para producir más vesículas que empaquetan los neurotransmisores, los mensajeros químicos que transmiten señales entre las células nerviosas. Más vesículas y más neurotransmisores significaban señales más fuertes.

Estos hallazgos, informó la semana pasada en la revista Comunicaciones de la naturaleza , fue una completa sorpresa para los investigadores. Plantean la posibilidad de que el grafeno pueda permitir a los investigadores cambiar la forma en que las células se comunican entre sí mediante la manipulación del contenido de colesterol en la membrana celular.

El grafeno "no solo puede ser un muy buen vehículo para administrar fármacos, sino también una forma de potenciar el efecto del fármaco, "dijo el autor principal del artículo, Qi Zhang, Doctor., profesor asistente de Farmacología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Vanderbilt.

Los investigadores comenzaron su experimento haciendo crecer neuronas (células nerviosas) en una hoja de grafeno.

El primer autor del artículo, Kristina Kitko, un estudiante de posgrado en ciencia de materiales interdisciplinarios, retoma la historia de allí en una columna invitada que escribió para un blog de Nature Chemistry:"Observamos un aumento en la frecuencia de activación neuronal en el grafeno, ", escribió." Esto fue sustancial y se despertó nuestra curiosidad. Cuando comenzamos a buscar medidas más específicas de la actividad presináptica, lo que surgió constantemente fue sorprendente:la potenciación sináptica del grafeno ".

Al darse cuenta de que el grafeno probablemente actuaba en la membrana de las células nerviosas, que consiste principalmente en colesterol, la siguiente pregunta fue:"¿Podría el colesterol estar involucrado de alguna manera?"

"Esto nos llevó a la idea de manipular los niveles de colesterol de la membrana, "Continuó Kitko." El colesterol juega un papel importante y fundamental para las células en una variedad de formas, pero con especial relevancia para el descubrimiento de fármacos, demostramos el efecto del grafeno en los receptores acoplados a proteína G, cuya actividad está mediada por el colesterol ".

La mitad de todos los fármacos se dirigen a estos receptores.

Kitko ha sido invitada a presentar los hallazgos de su grupo en una Conferencia de Investigación Gordon sobre "interfaces neuroelectrónicas" el próximo mes en Galveston. Texas.