Un equipo de investigación codirigido por el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) y el Hospital West China de la Universidad de Sichuan ha logrado revertir el alzheimer en ratones con una terapia basada en nanotecnología y un novedoso enfoque. En lugar de actuar sobre las neuronas u otras células del cerebro, se ha focalizado en restaurar el buen funcionamiento de la barrera hematoencefálica, el sistema vascular que regula el entorno del cerebro, mediante la inyección de nanopartículas bioactivas.
Y han conseguido revertir los síntomas de alzheimer en modelos animales después de solo tres inyecciones de estos fármacos supramoleculares. “Sólo una hora después de la primera inyección observamos una reducción del 50%-60% en la cantidad de beta-amiloide acumulado dentro del cerebro, y tras las tres dosis constatamos una recuperación de las capacidades cognitivas que equivaldría a un rejuvenecimiento, en personas, de 20-30 años”, explicó Lorena Ruiz Pérez, del grupo de Biónica Molecular del IBEC, en la presentación de los resultados.
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Los autores subrayan que su trabajo confirma el papel crucial de la salud vascular en el desarrollo de enfermedades como la demencia y el alzheimer.
En concreto, el equipo de investigadores asegura que la barrera hematoencefálica (en la que focalizaron sus esfuerzos) separa el cerebro del flujo sanguíneo para protegerlo de peligros externos como patógenos y toxina. Y, en la enfermedad de alzheimer, uno de los problemas es que el sistema natural del cerebro para eliminar toxinas como la proteína beta-amiloide deja de funcionar correctamente y esta se acumula perjudicando el funcionamiento normal de las neuronas.
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“Normalmente, la proteína LRP1 actúa como un guardián molecular: reconoce la beta-amiloide, se une a ella por ligandos y la transporta a través de la barrera hematoencefálica hacia el torrente sanguíneo, donde se puede eliminar”, explican fuentes del IBEC. Pero se trata de un sistema frágil: “Si la LRP1 se une a demasiada beta-amiloide y con demasiada fuerza, el transporte se obstruye y la proteína se degrada dejando menos portadores LRP1 disponibles; y si se une a poca, la señal es débil para activar el transporte; y en ambos casos el resultado es el mismo: el beta-amiloide se acumula dentro del cerebro”.
Giuseppe Battaglia y Lorena Ruiz Pérez, investigadores del grupo de Biónica Molecular en el Instituto de Bioingeniería de Catalunya
De ahí su idea de utilizar fármacos supramoleculares que imiten los ligandos de LRP1 para unirse a la beta-amiloide, cruzar la barrera hematoencefálica e iniciar su eliminación del cerebro, además de restaurar el equilibrio del sistema vascular para que cumpla su papel natural como vía de limpieza de desechos.
El experimento
En su experimento, los investigadores usaron modelos de ratón que están programados genéticamente para producir mayores cantidades de beta-amiloide y desarrollar un deterioro cognitivo significativo que imita la enfermedad de Alzheimer.
Les administraron tres dosis de los fármacos supramoleculares y luego monitorearon regularmente la evolución de la enfermedad con varios experimentos para analizar el comportamiento de los animales y medir el deterioro de la memoria durante varios meses. En uno de los experimentos trataron a un ratón de 12 meses (equivalente a un humano de 60 años) con las nanopartículas y analizaron su comportamiento después de seis meses -cuando el animal tenía 18 meses (comparable a un humano de 90 años)-, constatando que su comportamiento era el de un ratón sano.
Lo más relevante es que nuestras nanopartículas devuelven la vía de eliminación de toxinas del cerebro a niveles normales
”El efecto a largo plazo proviene de la restauración del sistema vascular del cerebro. Creemos que funciona como una cascada: cuando se acumulan especies tóxicas como la beta amiloide, la enfermedad progresa; pero una vez que la vascularización puede funcionar nuevamente, empieza a eliminar beta-amiloide y otras moléculas dañinas, lo que permite que todo el sistema recupere su equilibrio”, justifica Giuseppe Battaglia, profesor de investigación Icrea en el IBEC y líder del estudio.
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A su juicio, “lo más relevante es que nuestras nanopartículas actúan como un fármaco y parecen activar un mecanismo de retroalimentación que devuelve esta vía de eliminación a niveles normales”.
Tanto Battaglia como Ruiz Pérez creen que este logro, publicado en la revista Signal Transduction and Targeted Therapy, “es un paso prometedor hacia un tratamiento eficaz para la enfermedad de Alzheimer”.
Los resultados de los tratamientos en ratones no siempre son trasladables ni igual de eficaces en humanos
Especialistas en esta patología que no han participado en la investigación admiten que se trata de un estudio novedoso que pone el foco en una diana poco explorada en el campo del alzheimer y que, en animales, parece eliminar el amiloide de manera muy rápida y marcada. No obstante, se muestran cautelosos sobre su aplicación clínica para tratar a pacientes con alzheimer porque los resultados en ratones no siempre son trasladables ni eficaces en personas.
“Como pasa siempre en todo estudio con animales, habrá que ver su potencial aplicación en humanos según las características del fármaco”, apunta Alberto Lleó, neurólogo y director de la Unidad de Memoria en el hospital de Sant Pau en Barcelona.
