Esta imagen muestra imágenes en tiempo real de nanopartículas (verde) recubiertas con polietilenglicol (PEG), un hidrofílico, polímero no tóxico, que penetran en el cerebro de un roedor normal. Sin el revestimiento de PEG, Cargado negativamente, Las partículas hidrofóbicas (rojas) de tamaño similar no penetran. Crédito:Elizabeth Nance, Graeme Woodworth, Marinero kurt
(Phys.org) —Un nuevo estudio de EE. UU. Ha encontrado una forma de permitir que nanopartículas más grandes que antes penetren en los tejidos cerebrales, que puede proporcionar un nuevo medio de administrar fármacos terapéuticos a los tejidos cerebrales para el tratamiento dirigido de afecciones como tumores cerebrales y accidentes cerebrovasculares.
Un problema que se encuentra cuando los científicos han intentado introducir nanopartículas en el cerebro es que el espacio entre las células cerebrales es pegajoso y demasiado difícil de atravesar para las nanopartículas de más de 64 nanómetros (nm) de diámetro. Esto limita el uso de la mayoría de los sistemas de administración de fármacos con nanopartículas, ya que las partículas más grandes necesarias no pueden penetrar eficazmente en el cerebro.
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, dirigido por Elizabeth Nance y Justin Hanes del Departamento de Oftalmología de la Universidad, Experimentó con nanopartículas de varios tamaños y recubrimientos para tratar de encontrar una forma de permitir que las partículas más grandes se difundan dentro del cerebro.
El problema, Hanes dijo, es que el líquido cerebral extracelular es "muy pegajoso, "con cualidades adhesivas similares al moco, y esto impide la propagación de partículas de más de 64 nm de diámetro. La solución que encontró el grupo fue recubrir densamente las partículas con polietilenglicol (PEG). Descubrieron que cuando están cubiertos, nanopartículas de hasta 114 nm podrían difundirse dentro de cerebros humanos frescos ex vivo. El equipo confirmó los hallazgos con partículas de hasta 100 nm en los cerebros de ratones vivos y cerebros de ratas disecados.
Esta imagen muestra imágenes en tiempo real de nanopartículas (verde) recubiertas con poli (etilenglicol) (PEG), un hidrofílico, polímero no tóxico, mostrar diseminación dentro de un cerebro normal de roedor. Estas partículas pueden moverse a través de canales y regiones entre las células del cerebro. indicado por manchas circulares oscuras en la imagen. Nanopartículas de un tamaño mucho mayor (rojo), también recubierto con PEG, están estéricamente obstaculizados por las células y componentes en el espacio extracelular del cerebro, y no penetre lejos del lugar de la inyección. Crédito:Elizabeth Nance, Graeme Woodworth, Marinero kurt
El polietilenglicol es un polímero de baja toxicidad con una amplia gama de usos, incluso como dispersante en pastas dentales y cremas para la piel, y como agente antiespumante en alimentos. Como revestimiento para las nanopartículas, el PEG actúa como un escudo contra las interacciones hidrofóbicas y electrostáticas con los tejidos y evita que las partículas se adhieran a las células cerebrales. En diámetros superiores a 114 nm, las partículas comienzan a adherirse, pero el Dr. Hanes cree que el límite de tamaño podría alcanzar los 200 nm.
Los hallazgos del estudio, publicado en Medicina traslacional de la ciencia , puede encontrar aplicación en la administración más eficaz de medicamentos a los tejidos cerebrales para tratar afecciones como tumores cerebrales, accidentes cerebrovasculares e inflamación del cerebro, pero los investigadores dicen que se necesita más investigación sobre los posibles efectos secundarios no deseados o la toxicidad de las nanopartículas cargadas de fármacos antes de que puedan comenzar los ensayos clínicos.
© 2012 Phys.org
