Aterosclerosis una enfermedad en la que se acumula placa dentro de las arterias, es un asesino prolífico e invisible, pero pronto puede perder su capacidad para esconderse en el cuerpo y causar estragos. Los científicos ahora han desarrollado una nanopartícula que imita funcionalmente la propia lipoproteína de alta densidad (HDL) de la naturaleza. La nanopartícula puede iluminar y tratar simultáneamente las placas ateroscleróticas que obstruyen las arterias. La terapia con este enfoque podría algún día ayudar a prevenir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares mortales.
Los investigadores presentan hoy su trabajo en la 251ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society (ACS). ACS, la sociedad científica más grande del mundo, está celebrando la reunión aquí hasta el jueves.
"Otros investigadores han demostrado que si aísla los componentes de HDL de la sangre donada, reconstituirlos e inyectarlos en animales, parece haber un efecto terapéutico, "dice Shanta Dhar, Doctor. "Sin embargo, con sangre de donantes, existe la posibilidad de rechazo inmunológico. Esta tecnología también sufre desafíos de ampliación. Nuestra motivación fue evitar los factores inmunogénicos mediante la fabricación de una nanopartícula sintética que pueda imitar funcionalmente al HDL. Al mismo tiempo, queríamos una forma de localizar las partículas sintéticas ".
Las estrategias de detección actuales a menudo no logran identificar las placas peligrosas, que pueden obstruir las arterias con el tiempo o desprenderse de las paredes arteriales y bloquear el flujo sanguíneo, causando un ataque cardíaco o un derrame cerebral. La resonancia magnética (MRI) ofrece un enfoque potencial para la visualización de la placa, pero requiere el uso de un agente de contraste para mostrar claramente las placas ateroscleróticas. Pero el potencial de reacciones inmunes dañinas todavía existe con el uso de HDL de donantes.
Más allá de las imágenes, Hay un aspecto terapéutico en el uso de HDL. El HDL es ampliamente conocido como colesterol "bueno" debido a su capacidad para extraer lipoproteínas de baja densidad, o colesterol "malo", sin placas. Este proceso encoge las placas, haciéndolos menos propensos a obstruir las arterias o romperse.
Para identificar y tratar simultáneamente la aterosclerosis sin desencadenar una respuesta inmune, Dhar y Bhabatosh Banik, Doctor., becaria postdoctoral en su laboratorio, creó una imitación de HDL activa para resonancia magnética. Los investigadores, que están en la Universidad de Georgia, Atenas, había construido previamente partículas de HDL sintéticas que carecían de un agente de contraste. Estas partículas redujeron los niveles de colesterol total y triglicéridos en ratones.
"El desafío clave, luego, estaba diseñando el agente de contraste, "Dice Banik." Me tomó tiempo determinar la lipofilicidad y la solubilidad óptimas ". El agente de contraste, oxido de hierro, debe encapsularse en el núcleo hidrófobo de la lipopartícula sintética para proporcionar la señal más brillante posible. Finalmente, los investigadores dieron con la combinación química correcta, óxido de hierro con un recubrimiento graso en la superficie, para una encapsulación óptima de las partículas. Visualizaron con éxito el agente de contraste mediante resonancia magnética en estudios celulares.
Los investigadores están aplicando su nanopartícula sintética para distinguir entre placas inestables y estacionarias. Para hacer esto, Dhar apuntó los nuevos imitadores de HDL activos para resonancia magnética a los macrófagos, que son glóbulos blancos que, junto con lípidos y colesterol, componen placas ateroscleróticas.
Los investigadores se centraron en los macrófagos decorando las superficies de las nanopartículas con una molécula que se une selectivamente a los macrófagos. El equipo observó que las nanopartículas fueron engullidas por estos glóbulos blancos. "Luego, cuando los macrófagos se rompieron, que es un signo de una placa inestable, las células escupen las nanopartículas, hacer que la señal de resonancia magnética cambie de una manera detectable, "Dice Banik.
Dhar dice que su laboratorio ahora está usando resonancia magnética para estudiar qué tan bien se iluminan las partículas y tratan las placas en los animales. y espera comenzar los ensayos clínicos dentro de dos años.
