Cuando una persona sufre un accidente cerebrovascular, los médicos debemos restablecer el flujo sanguíneo al cerebro lo antes posible para salvarle la vida. Pero, irónicamente, ese torrente sanguíneo que salva vidas también puede desencadenar una segunda ola de daño, matando neuronas, alimentando la inflamación y aumentando las probabilidades de discapacidad a largo plazo.
Ahora, científicos de la Universidad Northwestern han desarrollado un nanomaterial regenerativo inyectable que ayuda a proteger el cerebro durante esta ventana vulnerable. Durante su estudio preclínico, el equipo administró una dosis intravenosa única, inmediatamente después de restablecer el flujo sanguíneo, en un modelo murino de accidente cerebrovascular isquémico, el tipo más común de accidente cerebrovascular. La terapia atravesó con éxito la barrera hematoencefálica un desafío importante para la mayoría de los fármacos hasta alcanzar y reparar el tejido cerebral. El material redujo significativamente el daño cerebral y no mostró signos de efectos secundarios ni toxicidad orgánica. Los científicos lograron administrar conjuntos dinámicos similares de moléculas por vía intravenosa, sin necesidad de cirugía o una inyección invasiva directamente en el cerebro.
Los científicos monitorearon a los ratones durante siete días y no observaron efectos secundarios significativos ni problemas de biocompatibilidad, como toxicidad o rechazo inmunitario. Utilizaron técnicas de imagen avanzadas, como la microscopía intracraneal intravital en tiempo real, para confirmar la localización de la terapia en el lugar de la lesión del ictus.
En comparación con los ratones no tratados, los tratados con las "moléculas danzantes" tuvieron significativamente menos daño en el tejido cerebral, menos signos de inflamación y menos signos de respuesta inmune excesiva y dañina. La terapia tiene propiedades proregenerativas y antiinflamatorias, ambas contribuyeron a los resultados positivos.
El secreto tras la innovadora terapia reside en ajustar el movimiento colectivo de las moléculas para que encuentren y se conecten adecuadamente con receptores celulares en constante movimiento. El tratamiento envía señales que estimulan la autoreparación de las células nerviosas. Por ejemplo, puede ayudar a que las fibras nerviosas (llamadas axones) vuelvan a crecer y se reconectan con otras células nerviosas, restaurando la comunicación perdida. Este proceso se denomina plasticidad, lo que significa que el cerebro y la médula espinal pueden adaptarse y reconstruir conexiones tras una lesión.
En estudios previos, los científicos inyectaron las moléculas danzantes en forma líquida. Al utilizarse para tratar lesiones medulares, la terapia se gelifica inmediatamente formando una compleja red de nanofibras que imita la densa matriz extracelular de la médula espinal. Al adaptarse a la estructura de la matriz, imitar el movimiento de las moléculas biológicas e incorporar señales para los receptores, los materiales sintéticos pueden comunicarse con las células. En el nuevo estudio, los científicos redujeron la concentración de conjuntos de péptidos supramoleculares para prevenir la posible coagulación al ingresar la terapia al torrente sanguíneo. Agregados más pequeños de péptidos atravesaron fácilmente la barrera hematoencefálica. Una vez que suficientes moléculas la atraviesan, se pueden formar conjuntos de nanofibras más grandes en el tejido cerebral para producir un efecto terapéutico más potente
Publicado en la revista Neurotherapeutics, los investigadores sugieren que la nueva terapia podría complementar los tratamientos existentes para el ictus, limitando la lesión cerebral secundaria y favoreciendo la recuperación. Los hallazgos son muy relevantes para futuras aplicaciones clínicas, ya que los científicos probaron el enfoque en un modelo murino que imita fielmente el tratamiento del ictus isquémico en la vida real. Se necesitarán estudios adicionales para evaluar si este tratamiento puede favorecer una recuperación funcional a largo plazo. Por ejemplo, muchos pacientes con ictus sufren un deterioro cognitivo significativo durante el año posterior al mismo.
La nueva terapia está preparada para abordar esa lesión secundaria, afirmaron los cientificos, pero los estudios requerirán un período de seguimiento más largo y pruebas de comportamiento más sofisticadas. Además, el equipo está interesado en probar si se podrían incorporar señales regenerativas adicionales a los péptidos terapéuticos para producir resultados aún mejores.
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