Científicos lograron revertir el Alzheimer en los ratones
Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del Hospital West China de la Universidad de Sichuan (WCHSU) lograron revertir los efectos del Alzheimer en ratones mediante una terapia basada en nanotecnología enfocada en restaurar las funciones vasculares del cerebro, en lugar de centrarse en las neuronas, como se ha hecho tradicionalmente.
La nueva estrategia busca reactivar la función depuradora de la barrera hematoencefálica (BHE), una estructura vascular que protege al cerebro de elementos dañinos que circulan en la sangre, como patógenos y toxinas.
Los científicos explican que, en los cuadros de Alzheimer, la BHE se debilita, dificultando la eliminación de las proteínas tóxicas beta amiloide. Su acumulación en la corteza cerebral afecta la comunicación entre las células nerviosas y contribuye al deterioro cognitivo progresivo.
El estudio, publicado en la revista Nature, plantea que reparar la función depuradora de la BHE puede revertir la patología del Alzheimer, al menos en modelos animales.
Para comprobar esta hipótesis, los investigadores desarrollaron nanopartículas bioactivas denominadas “fármacos supramoleculares”. A diferencia de otras nanopartículas utilizadas únicamente para transportar medicamentos hacia las neuronas, estos compuestos actúan por sí mismos sobre la BHE para restaurar sus funciones sin intervenir en la red neuronal.
El ensayo y sus resultados
La efectividad de la terapia fue evaluada en ratones modificados genéticamente para producir grandes cantidades de beta amiloide, replicando así las condiciones características de la enfermedad. Los animales recibieron tres dosis de los fármacos supramoleculares y su evolución fue monitoreada. Una hora después de la administración, los científicos observaron una reducción del 50 al 60% en la cantidad de proteínas beta amiloide en el cerebro.
Los autores también demostraron efectos terapéuticos sostenidos a largo plazo. En uno de los experimentos, un ratón de 12 meses de edad —equivalente a un humano de 60 años— fue tratado con las nanopartículas y seguido durante seis meses. Al cumplir 18 meses —edad comparable a la de un humano de 90 años— el ratón había recuperado las capacidades cognitivas de un ejemplar sano de su misma edad.
“El efecto duradero proviene de la restauración del sistema vascular cerebral. Creemos que actúa como una cascada: cuando se acumulan especies tóxicas como la beta amiloide, la enfermedad avanza; pero una vez que la vascularización se restablece, el sistema puede eliminar la proteína y otras moléculas dañinas, recuperando su equilibrio. Lo más relevante es que nuestras nanopartículas funcionan como un fármaco que activa un mecanismo de retroalimentación y devuelve esta vía de eliminación a niveles normales”, explicó Giuseppe Battaglia, profesor de investigación ICREA en el IBEC y líder del estudio.
¿Cómo funcionan los fármacos supramoleculares?
Los fármacos supramoleculares fueron diseñados mediante un enfoque de ingeniería molecular bottom-up, que permite interactuar con los receptores celulares de forma muy específica, al imitar las funciones de la LRP1, una proteína encargada de eliminar toxinas a través de la BHE.
En condiciones normales, la LRP1 se une a las proteínas beta amiloide mediante moléculas de acoplamiento llamadas ligandos. Este proceso facilita el transporte de las proteínas tóxicas a través de la BHE hacia el torrente sanguíneo, donde son eliminadas del organismo.
En el Alzheimer, este mecanismo se deteriora debido a la degradación de la LRP1 provocada por la acumulación excesiva de beta amiloide o por la escasa disponibilidad de esta proteína para activar el proceso de transporte. En ambos casos, la consecuencia es la misma: la beta amiloide se acumula en el cerebro y daña las neuronas.
“Los fármacos supramoleculares desarrollados en este trabajo actúan como un interruptor que restablece el sistema. Al imitar los ligandos de LRP1, pueden unirse a la beta amiloide, cruzar la barrera hematoencefálica e iniciar la eliminación de especies tóxicas del cerebro. Así, ayudan a restaurar la función natural del sistema vascular como vía de limpieza y a recuperar su desempeño adecuado”, detallan los autores.
El estudio también recuerda que el cerebro consume cerca del 20% de la energía del cuerpo en adultos y hasta el 60% en niños, a través de un sistema vascular compuesto por unos 1,000 millones de capilares que nutren individualmente a cada neurona. Este complejo entramado es esencial para mantener el equilibrio metabólico y funcional del órgano.
Los investigadores subrayan que la terapia propuesta representa una alternativa prometedora para el desarrollo de intervenciones clínicas eficaces que aborden el componente vascular del Alzheimer, un aspecto hasta ahora poco explorado en la búsqueda de tratamientos.
“Nuestro estudio mostró una notable eficacia al lograr una rápida eliminación de la beta amiloide, restaurar la función saludable de la barrera hematoencefálica y conducir a una sorprendente reversión de la patología del Alzheimer”, concluyó Lorena Ruiz Pérez, investigadora del grupo de Biónica Molecular del IBEC y coautora del trabajo.
