(Phys.org) —Aterosclerosis, una acumulación de placa celular en las arterias, sigue siendo una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Mientras que las lipoproteínas de alta densidad, o HDL, el llamado colesterol bueno, se transfiere al hígado para su procesamiento, lipoproteínas de baja densidad, o LDL, se acumula en las arterias en forma de placa.
La detección temprana de componentes celulares en la placa que se rompen y bloquean las arterias se ha mantenido durante mucho tiempo como una detección potencialmente eficaz de enfermedades cardíacas y su vínculo con la aterosclerosis.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Georgia en el departamento de química de la Facultad de Artes y Ciencias de Franklin, publicado en línea el 13 de mayo en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , documenta un avance tecnológico:nanopartículas de lipoproteínas sintéticas de alta densidad. Una versión sintética completamente biodegradable del llamado colesterol bueno, las nanopartículas representan un posible nuevo régimen de detección y terapia para la aterosclerosis.
En el proceso de desarrollo de un sensor de nanopartículas para detectar componentes celulares inestables en lesiones ateroscleróticas, Los coautores del estudio, la profesora asistente Shanta Dhar y el estudiante de posgrado Sean Marrache construyeron la nanopartícula de lipoproteínas en el Laboratorio de Investigación de NanoTerapéutica de Dhar. En ensayos con animales a escala de banco, la nanopartícula sintética que imita el HDL mostró reducciones significativas en el colesterol total y los triglicéridos.
"Al crear todos los procesos para que la nanopartícula imite el HDL natural y lleve una salida de señalización, pudimos demostrar una excelente biocompatibilidad, "Dijo Dhar." Si simplemente dejamos fuera el sensor, tenemos una terapia muy prometedora para la reducción de triglicéridos en el torrente sanguíneo ".
Las nanopartículas que imitan a las lipoproteínas de alta densidad se han creado previamente, aunque en informes publicados se han reconstituido partículas a partir de sangre humana. Aunque exitoso, estas partículas enfrentan muchos desafíos en la reproducción y escalado para la fabricación, incluida la variabilidad en las respuestas inmunes.
"Los investigadores han utilizado versiones reconstituidas de HDL de sangre, que siempre tendrá sus inconvenientes, "Dijo Marrache." Al crear esta partícula desde cero, somos capaces de sortear muchos de los inconvenientes y al mismo tiempo lograr todos los aspectos positivos de la entrega de HDL ".
La nanopartícula de HDL sintética de Dhar es un polímero lípido híbrido, requiriendo menos aminoácidos y, por lo tanto, más adecuado para un posible aumento de escala. Los investigadores utilizaron un polímero biodegradable aprobado por la FDA como matriz y lo mezclaron con éster de colesterol, un componente en HDL natural, para crear el núcleo de lipoproteínas de alta densidad. Introdujeron un péptido mimético que se adhiere a la nanopartícula con la precisión del HDL natural.
"Los químicos siempre buscan hacer las cosas más sintéticas, y, conmigo, el objetivo es siempre hacer que el producto sea biodegradable, ", dijo." Esa fue la combinación única que nos llevó a desarrollar estas tecnologías que prometen herramientas de traducción que podrían ayudar en el diagnóstico temprano y prevenir la progresión de la placa vulnerable ".
Su jefe de departamento está de acuerdo. "La profesora Dhar ha construido rápidamente un programa de investigación en terapias basadas en nanomateriales durante sus tres años en UGA y logró un éxito notable en un corto período de tiempo, "dijo Jonathan Amster, quien también es profesor de química en la UGA.
