Partículas de nanoesponja estabilizadas neutralizan toxinas en torrente sanguíneo

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 10 Jun 2013

Unas nanoesponjas, formadas por un núcleo de nanopartículas compatibles recubiertas con fragmentos de membranas naturales de eritrocitos, son capaces de absorber y neutralizar una gama amplia de toxinas formadoras de poros.

Investigadores de la Universidad de California, San Diego (UCSD, EUA) habían utilizado previamente las nanoesponjas, de un diámetro de 85 nanómetros, para administrar fármacos quimioterapéuticos directamente a los tumores. El recubrimiento con la membrana de los glóbulos rojos hizo que las nanopartículas fueran invisibles para la respuesta del sistema inmune.

Imagen: A: Corte transversal de la nanoesponja. Ingenieros en la Universidad de California de San Diego inventaron una “nanoesponja” capaz de eliminar con seguridad una clase amplia de toxinas peligrosas de la sangre, incluyendo toxinas producidas por el SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina), E. coli, serpientes venenosas y abejas. Las esponjas están hechas de un núcleo de polímero biocompatible envuelto en una membrana natural de un eritrocito (Fotografía cortesía del Laboratorio de Investigación Zhang, Facultad de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California, San Diego).

Imagen: B: Una imagen TEM (microscopía electrónica de transmisión) de una nanoesponja demostró que las nanoesponjas tienen un diámetro de aproximadamente 85 nanómetros (Fotografía cortesía del Laboratorio de Investigación Zhang, Facultad de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California, San Diego).

En el estudio actual, las nanoesponjas fueron utilizadas para secuestrar y neutralizar toxinas que circulaban en el torrente sanguíneo de un modelo de ratón. Los resultados, publicados en la edición digital del 14 de abril de 2013, de la revista Nature Nanotechnology revelaron que la preinoculación con nanoesponjas permitió la supervivencia del 89% de los ratones inoculados con una dosis letal de toxina alfa-hemolisina del SARM. El tratamiento con nanoesponjas después de la administración de la dosis letal de la toxina dio como resultado un 44% de supervivencia. La administración simultánea de nanoesponjas y de la toxina alfa-hemolisina en una relación de toxina-a-nanoesponja de 70:1 neutralizó la toxina y no causó ningún daño perceptible a los animales.

En estos experimentos, se encontró que las nanoesponjas tienen una vida media de 40 horas en la circulación sanguínea de los ratones. Finalmente, los hígados de los animales metabolizaron tanto las nanoesponjas como las toxinas secuestradas, sin que el hígado sufriera ningún daño aparente.

“Esta es una nueva forma de eliminar las toxinas del torrente sanguíneo”, dijo el autor principal, el Dr. Liangfang Zhang, profesor de nanoingeniería, en la UCSD. “En lugar de crear tratamientos específicos para las toxinas individuales, estamos desarrollando una plataforma que puede neutralizar las toxinas causadas por una amplia gama de patógenos, incluyendo el SARM y otras bacterias resistentes a los antibióticos”.

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Universidad de California, San Diego