(PhysOrg.com) - Investigadores de la Universidad de Purdue han descubierto un nuevo enfoque para reparar las fibras nerviosas dañadas en lesiones de la médula espinal utilizando nanoesferas que podrían inyectarse en la sangre poco después de un accidente.

Las "micelas de copolímero" sintéticas son esferas de administración de fármacos de unos 60 nanómetros de diámetro, o aproximadamente 100 veces más pequeño que el diámetro de un glóbulo rojo.

Los investigadores han estado estudiando cómo administrar medicamentos para el tratamiento del cáncer y otras terapias utilizando estas esferas. Los medicamentos pueden alojarse en los núcleos y transportarse al tejido enfermo o dañado.

Los investigadores de Purdue ahora han demostrado que las propias micelas reparan los axones dañados, fibras que transmiten impulsos eléctricos en la médula espinal.

"Fue un descubrimiento muy sorprendente, "dijo Ji-Xin Cheng, profesor asociado en la Escuela de Ingeniería Biomédica de Weldon y en el Departamento de Química. "Las micelas se han utilizado durante 30 años como vehículos de administración de fármacos en la investigación, pero nadie los ha usado nunca directamente como medicina ".

Los hallazgos se detallan en un artículo de investigación que aparece el domingo (8 de noviembre) en la revista. Nanotecnología de la naturaleza .

Una característica fundamental de las micelas es que combinan dos tipos de polímeros, uno hidrofóbico y el otro hidrofílico, lo que significa que no pueden o pueden mezclarse con agua. El núcleo hidrofóbico se puede cargar con medicamentos para tratar enfermedades.

Las micelas podrían usarse en lugar de los más convencionales "agentes de sellado de membranas, "incluido el polietilenglicol, que forma la capa exterior de las micelas. Debido al tamaño de la nanoescala y la capa de polietilenglicol de las micelas, no son rápidamente filtrados por el riñón ni capturados por el hígado, permitiéndoles permanecer en el torrente sanguíneo el tiempo suficiente para circular a los tejidos dañados.

En una investigación dirigida por el estudiante de doctorado en ingeniería biomédica Yunzhou Shi, También se demostró que las micelas no eran tóxicas a las concentraciones requeridas.

"Con las micelas, solo necesitas alrededor de 1/100, 000th la concentración de polietilenglicol regular, "Dijo Cheng.

La investigación en curso en Purdue ha demostrado los beneficios del polietilenglicol, o PEG, para tratar animales con lesiones de la médula espinal. El trabajo está dirigido por Richard Borgens, director del Centro de Investigación de la Parálisis y la Profesora Mari Hulman George de Neurología en la Facultad de Medicina Veterinaria.

Los resultados han demostrado que el PEG se dirige específicamente a las células dañadas y sella el área lesionada, reduciendo más daño. También ayuda a restaurar la función celular.

Los nuevos hallazgos fueron posibles gracias a la naturaleza interdisciplinaria del trabajo, que involucra a Borgens y otros investigadores de Purdue, Cheng dijo. La colaboración incluyó a Borgens; Riyi Shi, profesor asociado de ingeniería biomédica y ciencias médicas básicas; y Kinam Park, Showalter Distinguido Profesor de Ingeniería Biomédica y profesor de Farmacia.

Los hallazgos mostraron que los núcleos hechos de materiales particulares funcionan mejor que otros para restaurar la función de los axones dañados, que son extensiones delgadas de células nerviosas.

La investigación también mostró que sin el tratamiento de micelas alrededor del 18 por ciento de los axones se recuperan en un segmento de médula espinal dañada probado en una "cámara de registro de doble brecha de sacarosa". El tratamiento con micelas impulsó la recuperación del axón a aproximadamente un 60 por ciento. Los investigadores utilizaron la cámara para estudiar qué tan bien las micelas reparaban las células nerviosas dañadas midiendo el "potencial de acción del compuesto". "o la capacidad de una médula espinal para transmitir señales.

El experimento imita lo que sucede durante una lesión traumática de la médula espinal. Los hallazgos mostraron que las micelas podrían usarse para reparar las membranas axónicas dañadas por lesiones por compresión, un tipo común de lesión de la columna.

Los investigadores también rastrearon micelas teñidas en ratas, demostrando que las nanopartículas se distribuyeron con éxito en los sitios de las lesiones. Los hallazgos también mostraron que los animales tratados con micelas recuperaron el control coordinado de las cuatro extremidades, mientras que los animales tratados con polietilenglicol convencional no lo hicieron.

Fuente:Universidad de Purdue (noticias:web)