{"id":256352,"date":"2018-05-14T15:25:29","date_gmt":"2018-05-14T18:25:29","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=256352\/"},"modified":"2018-06-25T19:15:32","modified_gmt":"2018-06-25T22:15:32","slug":"una-llave-para-entrar-al-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-llave-para-entrar-al-cerebro\/","title":{"rendered":"Una llave para entrar al cerebro"},"content":{"rendered":"

No es f\u00e1cil lograr que un medicamento llegue al cerebro. Los vasos sangu\u00edneos que irrigan el sistema nervioso central est\u00e1n recubiertos por una estructura especial compuesta por tres tipos de c\u00e9lulas que, en conjunto, funcionan como un filtro muy selectivo. Esta estructura, denominada barrera hematoencef\u00e1lica, s\u00f3lo permite el paso de algunos compuestos necesarios para un funcionamiento cerebral adecuado, tales como nutrientes, hormonas y gases. Esa selectividad protege al sistema nervioso central contra las mol\u00e9culas t\u00f3xicas que contiene la sangre y tambi\u00e9n impide que un f\u00e1rmaco ingerido por v\u00eda oral, o inyectado en el torrente sangu\u00edneo llegue al cerebro, incluso cuando eso es necesario. En la Universidad de Campinas (Unicamp), el grupo encabezado por la bi\u00f3loga Maria Alice da Cruz-H\u00f6fling testea actualmente la posibilidad de emplear \u00f3xido de grafeno reducido \u2013un compuesto nanoestructurado formado por \u00e1tomos de carbono\u2013 para abrir esa barrera y lograr que ciertos medicamentos lleguen al cerebro con menos efectos colaterales que los provocados por los compuestos actualmente en uso.<\/p>\n

Las pruebas iniciales con el \u00f3xido de grafeno reducido fueron prometedoras. Experimentos realizados con c\u00e9lulas y con animales de laboratorio indican que este compuesto abre temporariamente la barrera y, en las dosis evaluadas, aparentemente no resulta t\u00f3xico para el organismo. \u201cTrabajamos con este compuesto porque los nanomateriales de la familia del grafeno mostraban potencial para interactuar con el sistema nervioso, dado que el grafeno es un excelente conductor de la electricidad y las c\u00e9lulas neuronales se comunican entre s\u00ed mediante impulsos el\u00e9ctricos\u201d, explica la farmac\u00e9utica y bioqu\u00edmica Monique Mendon\u00e7a, investigadora que realiza una pasant\u00eda posdoctoral en el Instituto de Biolog\u00eda de la Unicamp y primera autora de los art\u00edculos donde se describieron esos resultados, publicados en 2015 y 2016 en el Journal of Nanobiotechnology<\/em> y en la revista Molecular Pharmaceutics<\/em>.<\/p>\n

El grafeno, constituido por una \u00fanica capa de \u00e1tomos de carbono ordenados en hex\u00e1gonos regulares, es 200 veces m\u00e1s resistente que el acero y es uno de los mejores conductores el\u00e9ctricos que se conocen. Sin embargo, el grafeno puro tiene aplicaciones biol\u00f3gicas limitadas porque es poco soluble en agua. En tanto, el \u00f3xido de grafeno reducido se diluye en agua y conserva propiedades el\u00e9ctricas similares a las del material.<\/p>\n

Mendon\u00e7a conoci\u00f3 al \u00f3xido de grafeno reducido en 2013, durante una charla con cient\u00edficos del Laboratorio de Nanoingenier\u00eda y Diamantes de la Facultad de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica y Computaci\u00f3n (FEEC) de la Unicamp, y decidi\u00f3 evaluar su potencial para trasponer la barrera. \u201cAdaptamos el proceso de producci\u00f3n de ese material para sintetizarlo sin necesidad de procesos qu\u00edmicos intermedios y elevar su grado de pureza hasta alrededor de un 99%\u201d, comenta el investigador Helder Ceragioli, de la FEEC. Los m\u00e9todos de producci\u00f3n descritos en la literatura cient\u00edfica suelen dejar impurezas (\u00e1tomos de hierro, tungsteno o n\u00edquel) que pueden resultar t\u00f3xicas. Seg\u00fan los pron\u00f3sticos te\u00f3ricos, cuanto m\u00e1s puro es el \u00f3xido reducido de grafeno, menor es el riesgo de causar da\u00f1os a los tejidos vivos.<\/p>\n

En los experimentos, Mendon\u00e7a inyect\u00f3 el \u00f3xido de grafeno en el torrente sangu\u00edneo de ratas y, vali\u00e9ndose de t\u00e9cnicas que permiten el rastreo del compuesto en el organismo, observ\u00f3 que una hora m\u00e1s tarde, el mismo ya hab\u00eda penetrado en estructuras cerebrales tales como el hipocampo y el t\u00e1lamo. Al detectar una reducci\u00f3n en el nivel de las prote\u00ednas que mantienen unidas a las c\u00e9lulas que tapizan los vasos sangu\u00edneos, arrib\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que el \u00f3xido de grafeno reducido hab\u00eda abierto la barrera al generar espacio entre las c\u00e9lulas que la conforman. Mendon\u00e7a incluso not\u00f3 que transcurridas algunas horas de la inoculaci\u00f3n del compuesto, la barrera volv\u00eda a cerrarse. El grupo de la Unicamp actualmente investiga los posibles mecanismos bioqu\u00edmicos que se activar\u00edan en las c\u00e9lulas para abrir la barrera.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Neuronas preservadas<\/strong>
\nSiete d\u00edas despu\u00e9s de su aplicaci\u00f3n, la mayor parte del compuesto ya hab\u00eda sido eliminada del organismo, sugiriendo que el mismo no tiende a acumularse y tornarse t\u00f3xico para las c\u00e9lulas. Otros ex\u00e1menes constataron que no hubo muerte neuronal en los roedores tratados y que la morfolog\u00eda del cerebro permaneci\u00f3 intacta. El material tampoco ocasion\u00f3 da\u00f1os en las c\u00e9lulas sangu\u00edneas ni en otros \u00f3rganos como el h\u00edgado y los ri\u00f1ones. Asimismo, el \u00f3xido de grafeno reducido parece presentar ventajas sobre compuestos tales como el manitol, empleado por los m\u00e9dicos para abrir la barrera hematoencef\u00e1lica.<\/p>\n

\u201cEl \u00f3xido de grafeno reducido es potencialmente m\u00e1s seguro que el manitol, que altera el flujo de l\u00edquidos en el sistema nervioso central y puede dejar a las neuronas susceptibles a da\u00f1os, aparte de alterar el funcionamiento de los ri\u00f1ones\u201d, comenta el m\u00e9dico Licio Velloso, docente de la Facultad de Ciencias M\u00e9dicas (FCM) de la Unicamp. Actualmente Velloso estudia alteraciones en el organismo que modifican la permeabilidad de la barrera y considera al \u00f3xido de grafeno reducido como un candidato prometedor para el desempe\u00f1o de esa funci\u00f3n. \u201cNo obstante\u201d, analiza, \u201cel uso farmacol\u00f3gico de las nanopart\u00edculas a\u00fan se encuentra en su fase inicial y se requieren m\u00e1s estudios para verificar si ellas causan efectos colaterales a largo plazo\u201d.<\/p>\n

\u201cLos resultados obtenidos hasta ahora indican que el \u00f3xido de grafeno reducido posee potencial para transportar medicamentos hasta el cerebro o para abrir la barrera y permitir que otros veh\u00edculos lleven los f\u00e1rmacos hasta ah\u00ed\u201d, comenta Da Cruz-H\u00f6fling, quien comenz\u00f3 a estudiar las formas de permear la barrera hematoencef\u00e1lica hace 20 a\u00f1os, cuando investigaba el efecto del veneno de las ara\u00f1as del g\u00e9nero Phoneutria<\/em>, el de la ara\u00f1a errante brasile\u00f1a o ara\u00f1a del banano). \u201cComo las personas picadas por estas ara\u00f1as presentaban s\u00edntomas neurot\u00f3xicos, supuse que el veneno podr\u00eda atravesar la barrera\u201d, recuerda. Posteriormente, la investigadora verific\u00f3 que dosis bajas abr\u00edan la barrera en ratas. Al enfrentarse a la dificultad de aislar el componente del veneno responsable de ese efecto, pas\u00f3 a testear otros compuestos.<\/p>\n

Pese a los resultados alentadores, a\u00fan ser\u00eda prematuro decir si el \u00f3xido de grafeno reducido podr\u00e1 utilizarse en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica. Antes de ello, se necesita evaluar si es seguro para los seres humanos y si permite efectivamente la llegada de otros compuestos al cerebro en forma m\u00e1s eficaz.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nEl \u00f3xido de grafeno y el sistema nervioso central: An\u00e1lisis de los efectos en la barrera hematoencef\u00e1lica y perfil nanotoxicol\u00f3gico (n\u00ba 12\/24782-5<\/a>); Modalidad<\/strong> Beca Doctoral; Investigadora responsable<\/strong> Maria Alice da Cruz H\u00f6fling (Unicamp); Becaria<\/strong> Monique Culturato Padilha Mendon\u00e7a; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 135.835,83 y R$ 31.276,24 (Bepe).<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nMENDON\u00c7A, M. C. P. et al<\/em>. PEGylation of reduced graphene oxide induces toxicity in cells of the blood-brain barrier: An\u00a0in Vitro\u00a0and\u00a0in Vivo\u00a0Study<\/a>. Molecular Pharmaceutics<\/strong>. v. 13 (11). 18 oct. 2016.
\nMENDON\u00c7A, M. C. P. et al<\/em>. Reduced graphene oxide: Nanotoxicological profile in rats<\/a>. Journal of Nanobiotechnology<\/strong>. v. 14 (53). 24 jun. 2016.
\nMENDON\u00c7A, M. C. P. et al.<\/em> Reduced graphene oxide induces transient blood-brain barrier opening: An in vivo study<\/a>. Journal of Nanobiotechnology<\/strong>. v. 13 (78). 30 oct. 2015.
\nDE PAULA LE SUEUR, L. et al.<\/em> Breakdown of the blood-brain barrier and neuropathological changes induced by Phoneutria nigriventer spider venom<\/a>. Acta Neuropathologica<\/strong>. v. 105 (2), p. 125-34. feb. 2003.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un nanomaterial podr\u00eda facilitar la llegada de medicamentos al cerebro","protected":false},"author":277,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[316,319],"coauthors":[588],"class_list":["post-256352","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-medicina-es","tag-neurociencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/256352","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/277"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=256352"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/256352\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=256352"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=256352"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=256352"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=256352"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}