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Nuevo sistema permite una respuesta rápida a los ataques cardíacos, limita el daño cardíaco

Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill desarrollaron un sistema de administración de fármacos que permite una respuesta rápida a los ataques cardíacos sin intervención quirúrgica. En pruebas de laboratorio y en animales, el sistema demostró ser eficaz para disolver los coágulos, limitar las cicatrices a largo plazo al tejido cardíaco y preservar una mayor parte de la función normal del corazón.

Los ataques cardíacos, o infartos de miocardio, ocurren cuando un trombo o coágulo bloquea un vaso sanguíneo en el corazón. Con el fin de tratar los ataques al corazón, los médicos a menudo realizan una cirugía para introducir un catéter en el vaso sanguíneo, lo que les permite romper físicamente o eliminar el trombo. Pero no todos los pacientes tienen acceso rápido a la atención quirúrgica, incluso puede haber más daños después de que se haya eliminado el bloqueo. Esto se debe a que el retorno de sangre fresca a los tejidos que se bloquearon puede causar daño propio, llamado lesión por reperfusión, la cual puede también causar cicatrices, endurecer el tejido cardíaco y limitar la funcionalidad normal del corazón.

Para abordar estos problemas, los investigadores han desarrollado una solución que se basa en esferas de nanogel porosas, de unos 250 nanómetros de diámetro, que se dirigen a un trombo y administran un cóctel de dos fármacos, el tPA y el Y-27632.

Un trombo puede estar compuesto de varias sustancias, como plaquetas o placas arteriales, pero todas contienen una sustancia llamada fibrina. Por lo tanto, para detectar bloqueos, cada nanogel está cubierto con proteínas que se unen específicamente a la fibrina. En otras palabras, cuando los nanogeles alcanzan un trombo, se pegan y en ese momento los fármacos se encuentran en capas dentro de la nanoesfera, con el tPA formando un caparazón que rodea al Y-27632. Como resultado, el tPA se filtra primero en el sitio del trombo, lo que le permite hacer su trabajo, que es descomponer la fibrina y disolver el coágulo.

A medida que se libera el tPA, el Y-27632 escapa del nanogel. Mientras que el tPA se dirige al propio coágulo, el objetivo del Y-27632 es limitar el daño causado por la lesión por reperfusión. Lo hace al limitar la rigidez de las células en el área que contribuyen a la cicatrización. Esto permite que estas células retengan más de su plasticidad, mejorando su capacidad de funcionar normalmente y preservando más funciones cardíacas.

En pruebas in vitro, los investigadores encontraron que el cóctel dirigido disolvió los coágulos en cuestión de minutos. Si bien esto aún no se ha probado en los ensayos, puede funcionar más rápido que las intervenciones quirúrgicas, que requieren tiempo para preparar al paciente y colocar el catéter en su lugar.

En pruebas con ratas de laboratorio, los investigadores también descubrieron que su técnica limitaba la cicatrización y preservaba la función cardíaca después del ataque cardíaco mejor que el tPA o Y-27632 por sí mismos, y mucho mejor que un grupo de control en el que los animales no recibieron ningún fármaco.

Específicamente, los animales que recibieron el cóctel seleccionado tenían una fracción de eyección del ventrículo izquierdo, que mide la funcionalidad del corazón, de alrededor del 67% cuatro semanas después del ataque al corazón, que es saludable. De manera similar, el cóctel seleccionado resultó en tejido cicatricial en menos del 5% del área afectada.

Además, los investigadores descubrieron que los nanogeles dirigidos daban como resultado que se encontraran pocos o ninguno de los nanogeles en otros tejidos, como los pulmones y el hígado, particularmente cuando se compara con el uso de nanogeles no dirigidos.

Otro beneficio de los nanogeles gelificados es que, debido a su pequeño tamaño, pueden dirigirse incluso a aquellos vasos sanguíneos que son demasiado pequeños para alcanzarlos utilizando catéteres.

Los investigadores también notan que este es un estudio preclínico. Los siguientes pasos para el trabajo incluyen una mayor evaluación de la seguridad de los nanogeles y pruebas en modelos de animales más grandes.

Más información: Universidad Estatal de Carolina del Norte

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