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Cualquier medicamento aplicado contra enfermedades cerebrales debe enfrentar un escudo natural para poder llegar al cerebro: es la barrera hematoencefálica, una estructura de permeabilidad altamente selectiva que protege el sistema nervioso central contra sustancias potencialmente neurotóxicas presentes en la sangre. De acuerdo con los expertos, el 98 % de los medicamentos no logra atravesarla, y a aquéllos que si lo hacen, en general debe administrárselos en altas concentraciones; y pueden causar graves efectos adversos.
Para ampliar el alcance de fármacos en el cerebro con dosis seguras, investigadores de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, utilizaron cápsulas de dimensiones nanométricas capaces de atravesar la barrera hematoencefálica y “entregar” el medicamento en el sitio exacto donde debe actuar: en el caso de esta investigación, partes del cerebro tomadas por un glioblastoma, el tipo más común de tumor cerebral maligno en adultos, que aún no posee un tratamiento farmacológico eficiente.
Pruebas realizadas en ratones que padecen la enfermedad mostraron que las nanocápsulas atravesaron la barrera hematoencefálica cargando el antiinflamatorio indometacina y redujeron sustancialmente el volumen de los tumores: hasta un 70 %. Estos resultados se obtuvieron en el marco del proyecto intitulado Estudio de la eficacia terapéutica de nanocápsulas de indometacina y éster etílico de indometacina: ensayos de microscopía intravital, realizado con el apoyo de la FAPESP y coordinado por Sandra Helena Poliselli Farsky.
“Uno de los efectos adversos de la indometacina lo constituyen las lesiones gastrointestinales. En los experimentos, la administración crónica –por vía oral– de este antiinflamatorio sin las nanocápsulas terminó causando la muerte de los animales debido a lesiones de este tipo. En tanto, la administración de nanocápsulas con indometacina no provocó daños gastrointestinales y redujo significantemente los tumores”, comenta la investigadora.
Para Stephen Fernandes de Paula Rodrigues, posdoctorando bajo supervisión de Poliselli Farsky, “el éxito de las pruebas representa una gran posibilidad de mejoría de las condiciones de salud de los pacientes con glioblastoma que, en la mayoría de los casos, tienen una expectativa de vida corta, de alrededor de 12 meses”.
“Se trata de una enfermedad muy severa y cuyos tratamientos disponibles son todavía poco eficaces, pues la cirugía no es capaz de extraer todas las células tumorales, muy unidas al tejido cerebral, y la quimioterapia debe ser sumamente agresiva para atravesar la barrera hematoencefálica, razón por la cual provoca efectos adversos importantes.”
El tratamiento quimioterapéutico convencional de glioblastomas implica la administración del fármaco temozolomida, de elevado costo y pocas garantías de eficacia. Entre los efectos adversos de su administración en concentraciones suficientes como para atravesar la barrera hematoencefálica se encuentran los daños a la médula ósea roja, donde se encuentran las células madre hematopoyéticas, encargadas de generar las células necesarias para la reconstitución de la sangre y del sistema inmunológico.
También se observó leucopenia, como resultado de la producción perjudicada de los glóbulos blancos o leucocitos, y de su movilización hacia la sangre con una rapidez insuficiente. Los leucocitos combaten infecciones, de manera tal de que, si se encuentran en niveles bajos, aumenta la susceptibilidad del organismo.
La obtención de las nanocápsulas utilizadas como alternativa a la quimioterapia convencional estuvo a cargo de Sílvia Stanisçuaski Guterres y Adriana Raffin Pohlmann, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), que partieron de polímeros de poli (épsilon-caprolactona), un compuesto químico que, por ser biodegradable y biocompatible, no es tóxico para el organismo. Las investigadoras agregaron a la síntesis de las nanocápsulas la indometacina, que además de controlar la inflamación, disminuye el dolor y combate la fiebre.
Inicialmente se probó la capacidad de las nanocápsulas para atravesar la barrera hematoencefálica de cerebros sanos de ratones. A tal fin, se las marcó con un agente fluorescente durante el proceso de síntesis y se las rastreó en el torrente sanguíneo y en el tejido cerebral de los animales mediante microscopía intravital, una tecnología que permite la observación y la obtención de imágenes in vivo de sistemas biológicos.
En condiciones normales, la fluorescencia se observaría únicamente en el interior de los vasos, pues la barrera hematoencefálica impediría el avance de las moléculas. En tanto, con las nanocápsulas, fue posible seguirla desde el interior de los vasos hasta el parénquima cerebral, el tejido del cerebro, atravesando con éxito la barrera.
Una vez confirmada la capacidad de infiltración, los investigadores indujeron glioblastomas en los ratones y los trataron con las nanocápsulas de indometacina; y observaron una disminución del volumen tumoral sin reacciones adversas, lo cual sugiere el transporte exitoso de la indometacina y el efecto del fármaco en las células del tumor.
Para los investigadores, los resultados son prometedores y pueden llevar al desarrollo de una nueva estrategia de tratamiento de glioblastomas y de otras enfermedades que afectan el sistema nervioso central, tales como las de Alzheimer y de Parkinson.
“Aún serán necesarios muchos estudios de laboratorio hasta que sea posible realizar los ensayos en humanos; pero, toda vez que la barrera hematoencefálica constituye un impedimento a la administración de una serie de medicamentos, la capacidad de ‘anclarlos’ en cápsulas de dimensiones tan diminutas y de fácil permeación celular puede explorarse con grandes posibilidades de éxito, ayudando incluso en la prevención de enfermedades en áreas sanas del cerebro”, dice Fernandes de Paula Rodrigues.
Los resultados de esta investigación pueden verificarse en el artículo intitulado Lipid-core nanocapsules act las a drug shuttle through the blood brain barrier and reduce glioblastoma after intravenous or oral administration, publicado en Journal of Biomedical Nanotechnology. Lo firman Stephen Fernandes de Paula Rodrigues, Luana Almeida Fiel Baumbach, Ana Lucia Borges Shimada, Natalia Pereira, Sílvia Stanisçuaski Guterres, Adriana Raffin Pohlmann y Sandra Helena Poliselli Farsky.
diciembre 14/2016 (noticiasdelaciencia.com)
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