En lo que puede ser un gran avance en la búsqueda de nuevos tratamientos para la forma más común de enfermedad cardiovascular, Los científicos de Johns Hopkins informan que han encontrado una manera de detener y revertir la progresión de la aterosclerosis en roedores mediante la carga de nanopartículas microscópicas con una sustancia química que restaura la capacidad de los animales para manejar adecuadamente el colesterol.
El colesterol es una sustancia grasa que obstruye, endurece y estrecha los vasos sanguíneos, disminuyendo en gran medida su capacidad para llevar sangre al músculo cardíaco y al cerebro. La condición, conocida como enfermedad de los vasos ateroscleróticos, es la principal causa de ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares que se cobran alrededor de 2,6 millones de vidas al año en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud.
Un informe sobre el trabajo, publicado en línea en la revista Biomateriales , se basa en una investigación reciente del mismo equipo que identificó previamente una molécula de grasa y azúcar llamada GSL como el principal culpable de una variedad de fallas biológicas que afectan la capacidad del cuerpo para usar correctamente, transportarse y purgarse del colesterol que obstruye los vasos.
Ese estudio anterior mostró que los animales que se daban un festín con alimentos ricos en grasas permanecían libres de enfermedades cardíacas si se les trataba previamente con un compuesto artificial. D-PDMP, que actúa bloqueando la síntesis del travieso GSL.
Pero la tendencia natural del cuerpo a descomponer y eliminar rápidamente el D-PDMP fue un obstáculo importante en los esfuerzos por probar su potencial terapéutico en animales más grandes y humanos.
El informe recientemente publicado revela que los científicos parecen haber superado ese obstáculo encapsulando D-PDMP en moléculas diminutas. que se absorben más rápido y permanecen en el cuerpo mucho más tiempo. En este caso, los investigadores dicen, sus experimentos muestran que cuando se encapsula de esa manera, La potencia del D-PDMP se multiplicó por diez en los animales alimentados con él.
Lo más sorprendente es el equipo informa, la versión nano del compuesto fue lo suficientemente potente como para detener la progresión de la aterosclerosis. Por el contrario, La investigación anterior del equipo mostró que el fármaco era eficaz para prevenir la aterosclerosis, pero no lo suficientemente potente como para detener el avance de la enfermedad. Quizás, Más importante, el equipo dice, el fármaco nanoenvasado mejoró los resultados fisiológicos entre los animales con engrosamiento del músculo cardíaco y disfunción de bombeo, las características de la enfermedad avanzada.
"Nuestros experimentos ilustran claramente que, si bien el contenido es importante, el empaque puede hacer o deshacer un medicamento, "dice el investigador principal Subroto Chatterjee, Doctor., profesor de medicina y pediatría en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y experto en metabolismo en su Heart and Vascular Institute. "En nuestro estudio, el envase adecuado mejoró enormemente el rendimiento del fármaco y su capacidad no sólo para prevenir enfermedades, sino también para mitigar algunas de sus peores manifestaciones ".
Esa potencia añadida los investigadores dicen, proviene de la rápida absorción por varios tejidos y órganos y de la lenta eliminación de la forma encapsulada del fármaco.
El equipo pudo mapear y rastrear el movimiento de las nanopartículas dentro de los cuerpos de los animales etiquetándolos con un marcador radiactivo que se iluminó en una tomografía computarizada.
Próximo, para observar la rapidez con la que el cuerpo descomponía las formas originales y nanoenvueltas de la droga, Los investigadores analizaron muestras de riñón de ratones tratados con cualquiera de las formas del compuesto. Los riñones son la última parada en el viaje de la mayoría de las drogas dentro del cuerpo justo antes de que se eliminen a través de la orina. El nanofármaco permaneció en los animales mucho más tiempo, alrededor de 48 horas, en comparación con la forma libre, que se excreta por los riñones en aproximadamente una hora.
En experimentos posteriores, Los científicos sometieron a ratones genéticamente predispuestos a la aterosclerosis a una dieta rica en grasas durante varios meses, el tiempo suficiente para que la placa de grasa se acumule dentro de sus vasos sanguíneos. Después de unos meses, un tercio de los animales comenzó el tratamiento con el compuesto nanoenvasado, un tercio con su versión nativa, mientras que el resto recibió placebo.
Los ratones tratados con placebo mostraron altos niveles de GSL, la molécula responsable de la alteración del metabolismo del colesterol, y altos niveles de colesterol malo. o LDL. También tenían niveles peligrosamente altos de LDL oxidado, un tipo de LDL especialmente pernicioso que se forma cuando se encuentra con radicales libres, y triglicéridos elevados, otro tipo de grasa formadora de placa. Por el contrario, los animales que recibieron D-PDMP encapsulado tenían niveles normales de GSL y colesterol, al igual que los animales tratados con formas flotantes del fármaco. Sin embargo, los animales tratados con la forma flotante de D-PDMP requirieron dosis 10 veces más altas para alcanzar los niveles de colesterol y GSL observados en ratones que recibieron la forma nanoencapsulada del fármaco.
Cuando los científicos midieron el grosor de las aortas de los animales, el vaso más grande del cuerpo responsable de transportar sangre rica en oxígeno desde el corazón al resto del cuerpo, observaron grandes diferencias entre los grupos. ellos dicen.
Las aortas de los animales tratados con placebo se habían vuelto más gruesas con depósitos de grasa y calcio. A los ratones tratados con cualquiera de las versiones de la droga les fue mejor, pero los animales que recibieron la forma encapsulada del fármaco tenían aortas casi indistinguibles de las aortas de ratones sanos alimentados con una dieta regular, según los investigadores.
Lo más sorprendente es ellos informaron, El tratamiento con D-PDMP mejoró la función cardíaca en ratones con formas avanzadas de enfermedad cardíaca aterosclerótica, marcado por el engrosamiento del músculo cardíaco y la capacidad de bombeo comprometida. Las imágenes de ultrasonido revelaron que tanto el tamaño como la capacidad de bombeo mejoraron en los animales que recibieron tratamiento con la forma encapsulada del fármaco. volviendo a niveles cercanos a la línea de base. Sin embargo, los ratones que recibieron el fármaco no encapsulado necesitaron dosis 10 veces más altas para lograr beneficios similares.
El colesterol alto ocurre cuando el cuerpo obtiene demasiado de los alimentos, cuando hace demasiado por sí solo, o debido a un defecto en la capacidad del cuerpo para transportarlo dentro y fuera de las células o descomponerlo.
Los tratamientos actuales para reducir el colesterol funcionan bloqueando la producción de colesterol o evitando que el cuerpo absorba demasiado. Pero la producción y la absorción son solo dos pasos en el ciclo del colesterol, Chatterjee dice:por lo que se necesitan urgentemente nuevos tratamientos que interfieran con otros fallos en este ciclo. D-PDMP es uno de esos candidatos a tratamiento porque bloquea la síntesis de GSL, el regulador maestro de múltiples vías involucradas en el metabolismo defectuoso de las grasas. Dice Chatterjee.
Los investigadores dicen que su próximo paso es probar cómo funciona el fármaco en mamíferos más grandes. Debido a que las nanopartículas que llevan D-PDMP están hechas de un ingrediente laxante común y un ácido sebácico natural, los investigadores dicen que son completamente seguros para los humanos. D-PDMP, utilizado durante mucho tiempo en la investigación básica para bloquear y estudiar experimentalmente el crecimiento celular y otras funciones celulares básicas, se considera seguro en animales, pero se desconoce su perfil de seguridad en humanos, dicen los investigadores.
