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Nanomateriales que atraviesan la BHE para tratar la neurodegeneración

Los trastornos neurodegenerativos constituyen una enorme carga socioeconómica y, para los países cuya población en proceso de envejecimiento, representan un grave problema. Unos investigadores de la Unión Europea estudiaron ciertos nanomateriales para encontrar alguna solución.
Nanomateriales que atraviesan la BHE para tratar la neurodegeneración
En la actualidad, la escasez de conocimiento sobre los mecanismos neurológicos en organismos sanos y enfermos hace imposible la aplicación de los descubrimientos en el diseño de estrategias neuroprotectoras. Este problema se complica aún más por la dificultad de transportar los fármacos neuroprotectores a través de la barrera hematoencefálica (BHE) hasta el cerebro.

La neurociencia podría revolucionar el tratamiento de los trastornos neurológicos mediante nanopartículas capaces de atravesar la BHE. Hace poco, se ha descubierto la capacidad neuroprotectora de la proteína S100A4.

En el proyecto NANONEUROPROTECTION (Nanomaterials for treatment of neurodegenerative disorders) se emplearon técnicas punteras para caracterizar las vías neuroprotectoras y diseñar fármacos neuroprotectores con S100A4 y sus derivados peptídicos H3 y H2.

Los análisis con modelos celulares de neurodegeneración revelaron que S100A4, H3 y H6 presentaban fuertes propiedades neuroprotectoras, y eran aptos para un estudio en profundidad destinado a crear nuevos fármacos contra enfermedades neurológicas.

Además, se identificó una ruta de supervivencia novedosa y se demostró que el eje S100-ErbB intervenía en varios aspectos de la neuroprotección. Los ErbB son receptores neuronales involucrados en la epilepsia, la esquizofrenia, el Alzheimer y el Parkinson. Con varios modelos de neurotoxicidad, se logró demostrar que S100A4 se une directamente a ErbB y activa los mensajeros de supervivencia. En modelos de ratón se relacionó la expresión de S100A4 y ErbB con el daño cerebral.

Otro producto prometedor diseñado en el proyecto son las nanopartículas de oro esféricas y las nanoestrellas de oro plasmónicas (AuNS) junto con una plataforma de transporte de nanopartículas. Las AuNS, con su múltiples ramificaciones, tienen mayor capacidad de acceso y una superficie que permite la unión de biosensores o agentes neuroactivos. A continuación, se optimizó su funcionalización para mejorar el transporte de los neuroprotectores S100. Los datos pilotos muestran su capacidad para atravesar la BHE.

Los costes derivados de los trastornos neurodegenerativos como el ictus, la epilepsia y el Parkinson ascienden a cientos de miles de millones de euros cada año solo en Europa. El estudio NANONEUROPROTECTION ha abierto nuevas vías para el diseño de nanopartículas neurotróficas dirigidas a S001 con muy pocos efectos secundarios. La flexibilidad de la funcionalización podría ser útil también para incorporar compuestos activos en la RMN como el hierro y combinar tratamiento e imagen.

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Palabras clave

Neurodegeneración, trastornos neurodegenerativos, BHE, S100A4, NANONEUROPROTECTION, nanoestrellas de oro plasmónicas, péptidos neuroprotectores
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