Nanoterapia en síndrome metabólico

Científicos del Centro Universitario de Investigaciones Biomédicas (CUIB) de la Universidad de Colima (Ucol) desarrollan una nueva línea de investigación en el campo de la nanomedicina, que es la aplicación de la nanotecnología en ciencias de la salud, la cual sobresale por sus importantes aplicaciones, especialmente diagnósticas y terapéuticas.

Por ello en esta área, un grupo multidisciplinario de la Ucol evalúa los efectos biológicos de nanoestructuras metálicas en modelos murinos con el objetivo de desarrollar nuevas aplicaciones terapéuticas en enfermedades asociadas con el síndrome metabólico, como la diabetes, hipertensión y obesidad.

Adolfo Virgen Ortiz, doctor en ciencias fisiológicas, explicó que la nanomedicina se define como la aplicación de la nanotecnología a la medicina, la cual incluye el uso de nanopartículas para el cuidado de la salud, desde el diagnóstico hasta el tratamiento de enfermedades. Mencionó que actualmente esta área tiene un auge muy importante a nivel mundial.

“Para entender la nanomedicina debemos definir una nanoestructura, que es aquella que está en el rango de los cero a los 100 nanómetros (nm). Entonces estas nanoestructuras, por su tamaño, tienen la capacidad de penetrar en cualquier tipo de célula e interaccionar con otras moléculas a nivel intracelular y ultraestructural; además su tamaño puede ser controlado durante el proceso de síntesis, de tal manera que se pueden obtener nanoestructuras de tamaño regulado dependiendo del sitio celular donde nos interese que interaccionen”, detalló el profesor investigador del CUIB y de la Facultad de Ciencias Químicas de la Ucol.

Virgen Ortiz, nivel I en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI), señaló que en su laboratorio actualmente están realizando la evaluación biológica de nanopartículas de algunos metales obtenidas por química verde. “Estamos aprovechando que este tipo de síntesis tiene la capacidad de generar nanoestructuras biocompatibles”, recalcó.

“Hasta el momento se está trabajando con nanopartículas de plata sintetizadas con Rumex sp. Estas nanopartículas fueron probadas en un modelo experimental de diabetes tipo 2 y los primeros resultados obtenidos son muy alentadores, muestran actividad antihiperglicémica, antihipertensiva y mejoran significativamente la regeneración y cicatrización en lesiones de piel”, indicó el investigador.

Virgen Ortiz expuso que en una siguiente fase de esta línea de investigación se tiene planeado sintetizar, caracterizar y hacer la evaluación biológica de nuevas nanopartículas metálicas con fines terapéuticos. Además, dijo que diseñarán nanoestructuras que funcionan como transportadores de fármacos para hacer que estos sean más eficientes en su acción y reducir al máximo los efectos colaterales.

El experto en fisiología aclaró que en esta investigación con aplicaciones terapéuticas potenciales existe la posibilidad de que nanoestructuras metálicas obtenidas por química verde tengan una aplicación en el tratamiento de diversas enfermedades asociadas al síndrome metabólico y otras enfermedades de importancia mundial como el cáncer, por ello es indispensable conocer los mecanismos a través de los cuales ejercen su acción farmacológica y determinar su grado de toxicidad de tal forma que se pueda validar su uso clínico.

Asimismo, resaltó que en este tipo de investigaciones se requiere de grupos de trabajo multidisciplinarios, expertos en diversas áreas como química, física, medicina y biomédica, entre otras.

Desde hace dos años inició este proyecto en colaboración con la Universidad de Sonora, trabajando estrechamente con los doctores Alejandro Apolinar Iribe, Ericka Rodríguez León y Ramón Íñiguez Palomares, profesores del Departamento de Física de esa institución. En el proyecto también participan profesores investigadores del CUIB, Facultad de Medicina y Facultad de Ciencias Químicas, Hortensia Parra Delgado y Néstor Mendoza Muñoz, entre otros, mencionó el profesor investigador.

Nanotransportadores

El doctor en ciencias químicas Néstor Mendoza Muñoz, candidato en el SNI, señaló que por medio de la nanotecnología podrán vectorizar los fármacos para llegar exclusivamente al sitio de acción en el cuerpo humano, ya que es posible dirigir el fármaco a un órgano, un tejido e incluso a un organelo celular específico.

“La concepción de los nanotransportadores es hacer sistemas acarreadores del fármaco en la escala nanométrica, porque se ha visto que tienen muchas ventajas en comparación con otros acarreadores de tamaño más grande como las micropartículas”, indicó.

Existen diferentes metodologías para sintetizar estas nanoestructuras y la técnica a emplear depende del tipo de sistema. Una de las nanoplataformas más desarrolladas son las nanopartículas poliméricas, las cuales se sintetizan con materiales no tóxicos y que son biocompatibles, por lo que se usan como nanotransportadores de fármacos aplicados a diferentes enfermedades, como las del síndrome metabólico y las crónico degenerativas.

El especialista en tecnología farmacéutica y nanomedicina señaló que buscan generar tecnología basados en los extractos de plantas para tenerlos en escala nanométrica; “muchas de las plantas contienen antioxidantes y algunas moléculas son muy susceptibles a la degradación química o a la degradación en el mismo organismo y una vez que se administran no ejercen su efecto, por lo que la encapsulación aparte de llevar el fármaco al sitio de acción lo protege de la degradación”, sostuvo el egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Moléculas para la salud

La doctora en ciencias químicas Hortensia Parra Delgado agregó que “con el uso de la nanotecnología podemos generar formulaciones diferentes que permitan una mayor versatilidad en la producción de un medicamento, es decir, que sean más efectivos”.

Un punto clave en la obtención de nanopartículas por química verde es el aislamiento y caracterización química de compuestos de origen natural, así como la evaluación de sus propiedades, resaltó.

Por eso, en primer lugar se obtienen moléculas con potencial actividad farmacológica que facilite la concepción de las nanopartículas. Esta relación de trabajo tiene tres aristas: obtener compuestos bioactivos que se puedan utilizar; el segundo, desarrollar la forma farmacéutica basada en el uso de nanopartículas —desde el punto de vista tecnológico—; y tercero, determinar los efectos biológicos en modelosin vitro, ex vivo o in vivo.

Existe una gama de compuestos fenólicos de origen natural con propiedades antioxidantes que pueden ser moléculas sencillas —por ejemplo flavonoides— o moléculas de mayor complejidad, que se denominan polifenoles. Estas estructuras pueden ser usadas para la generación de nanopartículas con propiedades específicas, señaló la experta en química y farmacología de productos naturales.

“El trabajo en conjunto, en términos de nanomedicina, que estamos proponiendo es generar nanopartículas con potencial aplicación, empleando compuestos con propiedades antioxidantes”, detalló Parra Delgado.

Finalmente, los investigadores expusieron que se tiene planeado formar un grupo de nanomedicina en la Ucol y crear una red con miembros de la Universidad de Sonora, la UNAM, la Universidad de Guadalajara y la Universidad Autónoma de Morelos.

“Queremos ser pioneros en la Universidad de Colima en el área de nanotecnología enfocada en la medicina y después empezar a impactar en el área de Occidente”, concluyeron.

Fuente: CONACYT.