En los países industrializados, un número particularmente elevado de personas sufren de arteriosclerosis, con consecuencias fatales: Los depósitos en las arterias conducen a accidentes cerebrovasculares y ataques cardíacos.
Un equipo de investigadores, bajo la dirección de la Universidad de Bonn, ha desarrollado un método para guiar células de reemplazo hacia segmentos vasculares enfermos utilizando nanopartículas. Los científicos demostraron en ratones que realmente las células frescas ejercen su efecto curativo en estos segmentos. Sin embargo, falta mucha investigación por hacer antes de usarlo en seres humanos. Los resultados están publicados en la prestigiosa revista ACS Nano.
En la calcificación arterial (arterioesclerosis), se forman depósitos patológicos en las arterias y esto conduce a la estenosis vascular. Los accidentes cerebrovasculares y los ataques cardíacos son un resultado frecuente de esto debido al flujo insuficiente de sangre resultante. Las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos desempeñan un papel importante aquí: “Producen óxido nítrico y también regulan la expansión de los vasos y la presión arterial“, explica la profesora y doctora Daniela Wenzel, del Instituto de Fisiología I de la Universidad de Bonn. El daño a las células endoteliales es generalmente el comienzo insidioso de la arteriosclerosis.
Un equipo de investigadores que trabaja con la profesora Wenzel, junto con la Universidad Técnica de Múnich, el Instituto de Farmacología y Toxicología de la Universidad del Hospital de Bonn y el Physikalisch-Technische Bundesanstalt de Berlín, desarrolló un método con el que las células endoteliales dañadas pueden regenerarse y que se probó con éxito en ratones. Los científicos transfirieron el gen relacionado con la enzima eNOS en células cultivadas con la ayuda de los virus. Esta enzima estimula la producción de óxido nítico en el endotelio como un “turboloader”: “la enzima es una condición esencial para el pleno restablecimiento de la función original de las células endoteliales“, informa la Dr. Sarah Vosen, del equipo de Wenzel.
Un imán conduce a las nanopartículas al sitio deseado
Junto con el gen, los científicos también introducen nanopartículas diminutas, que mide unos pocos cientos de nanómetros (una millonésima parte de un milímetro), con un núcleo de hierro. “El hierro cambia las propiedades de las células endoteliales: se vuelven magnéticas“, explica la doctora Sarah Rieck del Instituto de Fisiología I de la Universidad de Bonn. Las nanopartículas aseguran que las células endoteliales equipadas con el gen ‘turbo’ pueden ser entregadas, usando un imán, al sitio concreto del vaso sanguíneo, en el que ejercen su efecto curativo. Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich han desarrollado una configuración magnética especial en forma de anillo que asegura que las células de reemplazo equipadas con nanopartículas recubran los vasos sanguíneos de manera uniforme.
Los investigadores probaron este método combinado en ratones cuyas células endoteliales de la arteria carótida estaban dañadas. Se inyectaron las células de reemplazo en la arteria y fueron capaces de colocarlas en el lugar correcto con el imán. “Al cabo 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“, comentó Wenzel. Después, los científicos retiraron los imanes y comprobaron si las células frescas habían recuperado plenamente su funcionalidad. Tal y como se deseaba, las nuevas células endoteliales produjeron óxido nítrico y por tanto se amplió el vaso, como es habitual en el caso de las arterias sanas. “El ratón se despertó de la anestesia, y comió y bebió con normalidad“, informó la fisióloga.
La aplicación en seres humanos requiere investigación adicional
Normalmente, los médicos extirpan quirúrgicamente los depósitos vasculares de la arteria carótida y en algunos casos colocan un soporte vascular (“stent”) para corregir el cuello de botella durante el suministro de sangre. “ A menudo, sin embargo, estas áreas se vuelven a obstruir con depósitos“, informa Wenzel. “Pero estamos llegando a la raíz del problema y restaurando el estado original de las células endoteliales sanas“.
Los investigadores esperan que lo que funciona en ratones también pueda ser posible en seres humanos. La profesora Wenzel concluye diciendo que aún hay muchos desafíos que superar y mucha necesidad de seguir investigando.
..Susana Calvo
