En los países industrializados, un número particularmente elevado de personas padece arteriosclerosis, con consecuencias fatales:los depósitos en las arterias provocan accidentes cerebrovasculares y ataques cardíacos. Un equipo de investigadores bajo el liderazgo de la Universidad de Bonn ha desarrollado ahora un método para guiar células de reemplazo a segmentos vasculares enfermos utilizando nanopartículas. Los científicos demostraron en ratones que las células frescas realmente ejercen su efecto curativo en estos segmentos. Sin embargo, queda mucha investigación por hacer antes de su uso en humanos. Los resultados ahora se publican en la reconocida revista ACS Nano .

En la calcificación arterial (arteriosclerosis), Se forman depósitos patológicos en las arterias y esto conduce a una estenosis vascular. Los accidentes cerebrovasculares y los ataques cardíacos son un resultado frecuente debido al flujo sanguíneo insuficiente resultante. Las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos juegan un papel importante aquí. "Producen óxido nítrico y también regulan la expansión de los vasos y la presión arterial, "explica la profesora júnior Dra. med. Daniela Wenzel del Instituto de Fisiología I de la Universidad de Bonn. El daño a las células endoteliales es generalmente el inicio insidioso de la arteriosclerosis.

Un equipo de investigadores que trabaja con Jun.-Prof. Wenzel, junto con la Technische Universität München, el Instituto de Farmacología y Toxicología del Hospital de la Universidad de Bonn y el Physikalisch-Technische Bundesanstalt de Berlín, desarrollaron un método con el que las células endoteliales dañadas pueden regenerarse y que probaron con éxito en ratones. Los científicos transfirieron el gen de la enzima eNOS a células cultivadas con la ayuda de virus. Esta enzima estimula la producción de óxido nítrico en el endotelio como un turbocargador. "La enzima es una condición previa esencial para la restauración completa de la función original de las células endoteliales, "informa la Dra. Sarah Vosen del equipo de Jun.-Prof. Wenzel.

Un imán lleva las nanopartículas al sitio deseado.

Junto con el gen, los científicos también introdujeron diminutas nanopartículas, midiendo unos pocos cientos de nanómetros (una millonésima de milímetro), con un núcleo de hierro. "El hierro cambia las propiedades de las células endoteliales:se vuelven magnéticas, "explica la Dra. Sarah Rieck del Instituto de Fisiología I de la Universidad de Bonn. Las nanopartículas aseguran que las células endoteliales equipadas con el gen 'turbo' puedan ser entregadas al sitio deseado en el vaso sanguíneo usando un imán donde ejercen su Efecto curativo Investigadores de la Technische Universität München han desarrollado una configuración especial de imán en forma de anillo para esto que asegura que las células de reemplazo equipadas con nanopartículas recubren los vasos sanguíneos de manera uniforme.

Los investigadores probaron este método de combinación en ratones cuyas células endoteliales de la arteria carótida estaban lesionadas. Inyectaron las células de reemplazo en la arteria y pudieron colocarlas en el sitio correcto usando el imán. "Después de media hora, las células endoteliales se adhirieron de manera tan segura a la pared vascular que ya no podían ser eliminadas por el torrente sanguíneo, ", dice el profesor de junio Wenzel. Luego, los científicos retiraron los imanes y probaron si las células frescas habían recuperado completamente su función. Como se deseaba, las nuevas células endoteliales produjeron óxido nítrico y así expandieron el vaso, como es habitual en el caso de arterias sanas. "El ratón se despertó de la anestesia y comió y bebió normalmente, "informó el fisiólogo.

La transferencia a humanos requiere investigación adicional

Normalmente, Los médicos eliminan quirúrgicamente los depósitos vasculares de la arteria carótida y, en algunos casos, colocan un soporte vascular (stent) para corregir el cuello de botella en el suministro de sangre crucial. "Sin embargo, estas áreas con frecuencia se bloquean con depósitos una vez más, "informa Jun.-Prof. Wenzel." En contraste, estamos llegando a la raíz del problema y estamos restaurando la condición original de las células endoteliales sanas ". Los investigadores esperan que lo que funciona en ratones también sea posible en humanos, en principio. Sin embargo, todavía quedan muchos retos por superar. Junio-Prof. Wenzel:"Todavía hay una necesidad considerable de investigación".