El cuerpo humano está formado por miles de diminutos vasos linfáticos que transportan glóbulos blancos y proteínas por todo el cuerpo, como una supercarretera del sistema inmunitario. Es notablemente eficiente, pero si se daña por una lesión o un tratamiento contra el cáncer, todo el sistema comienza a fallar. La retención de líquidos y la hinchazón resultantes, llamadas linfedema, no solo es incómodo -; también es irreversible.

Cuando los vasos linfáticos fallan, por lo general se ve comprometida su capacidad para bombear el líquido. Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han desarrollado un nuevo tratamiento utilizando nanopartículas que pueden reparar el bombeo de los vasos linfáticos. Tradicionalmente, los investigadores en el campo han tratado de regenerar los vasos linfáticos, pero reparar la acción de bombeo es un enfoque único.

Con muchos pacientes, el desafío es que los vasos linfáticos que aún existen en el paciente no funcionan. Así que no es que necesites hacer crecer nuevos vasos que puedas considerar como tubos, es que necesitas hacer que los tubos funcionen, lo que para los vasos linfáticos significa bombear. Ahí es donde nuestro enfoque es realmente diferente. Proporciona un fármaco para ayudar a los vasos linfáticos a bombear usando una nanopartícula que puede drenar en los propios vasos enfermos”.

Brandon Dixon, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff

Los investigadores publicaron sus hallazgos en "Lymphatic-Draining Nanoparticles Deliver Bay K8644 Payload to Lymphatic Vessels and Enhance Their Pumping Function" en Science Advances en febrero.

El beneficio de la nanotecnología para la administración de fármacos

El fármaco que utilizaron los investigadores, S-(-)-Bay K8644 o BayK, normalmente se dirige a los canales de calcio de tipo L que permiten la contracción de los músculos esqueléticos, cardíacos y endocrinos. En efecto, la aplicación de BayK en todo el cuerpo provocaría convulsiones y espasmos.

El uso de nanopartículas diseñadas para drenar en los vasos linfáticos después de la inyección enfoca el fármaco únicamente en los vasos linfáticos, drenando el lugar de la inyección. Como resultado, el fármaco está disponible en los vasos linfáticos en una dosis localmente alta. Cuando la linfa finalmente regresa a la circulación, se diluye tanto en la sangre que no afecta a otros sistemas del cuerpo, lo que hace que las aplicaciones del fármaco para el linfedema sean específicas y seguras.

“Los tejidos linfáticos funcionan como las cuencas de los ríos -; regionalmente, tiene vasos que drenan el líquido de sus tejidos”, dijo Susan Thomas, profesora asociada de ingeniería mecánica de Woodruff en el Instituto Parker H. Petit de bioingeniería y biociencia. “Este método es como poner nanopartículas en el río para ayudar a que el río fluya mejor”.

La investigación es la combinación perfecta de la experiencia respectiva de Dixon y Thomas. El laboratorio de Dixon ha estado estudiando cómo funcionan los linfáticos en modelos animales durante años. Thomas diseña tecnologías de administración de fármacos de nanopartículas que se implementan en el sistema linfático.

“Él desarrolla herramientas de análisis y modelos de enfermedades relacionadas con el sistema linfático, y yo desarrollo tecnologías de administración de fármacos dirigidas al sistema linfático”, dijo Thomas. “Abordar el linfedema como una afección ampliamente prevalente para la que no existen terapias eficaces fue la oportunidad perfecta para aprovechar nuestras fortalezas y, con suerte, avanzar en el desarrollo de nuevas estrategias para atender a esta población de pacientes desatendidos”.

Probando la terapia

Los equipos de laboratorio de Dixon y Thomas probaron la formulación utilizando modelos de roedores. Primero mapearon el sistema de ganglios linfáticos del modelo inyectando una sustancia fluorescente para ver cómo viajaba. Luego aplicaron un manguito de presión para medir cómo el sistema linfático deja de funcionar cuando está comprometido. A partir de ahí, evaluaron cómo la formulación de BayK en una nanopartícula de drenaje linfático influía en los efectos del fármaco. El sistema de administración permitió que el fármaco actuara dentro del vaso linfático, como lo demuestra el aumento del bombeo del vaso y la restauración de la presión de bombeo, y redujo drásticamente la concentración de BayK en la sangre, que generalmente se asocia con efectos secundarios no deseados.

Los investigadores están ampliando la formulación a modelos de enfermedades más avanzados para acercarla a la aplicación humana. También explorarán cómo se puede usar para prevenir o tratar el linfedema en combinación con otras terapias existentes o nuevas que se están desarrollando en la actualidad.

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• Fuente: https://www.news-medical.net/news/20230320/New-treatment-using-nanoparticles-can-repair-lymphatic-vessel-pumping.aspx