Nueva cápsula libera robots microscópicos en el colon para tratar la enfermedad inflamatoria intestinal

La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) es un trastorno autoinmunitario caracterizado por la inflamación crónica del tracto digestivo que afecta a millones de personas en todo el mundo con síntomas como dolor abdominal intenso, sangrado rectal, diarrea y pérdida de peso. La EII se desencadena cuando las células inmunitarias, específicamente los macrófagos, se vuelven demasiado activas y producen altos niveles de proteínas que inducen inflamación conocidas como citoquinas proinflamatorias. Estas citoquinas se unen a los receptores de macrófagos, estimulando una mayor producción de citocinas y perpetuando el ciclo de inflamación, lo que resulta en los síntomas debilitantes asociados con la EII. Los investigadores ahora han desarrollado un enfoque novedoso que involucra una píldora que libera microrobots en el colon para combatir la EII, el cual ha demostrado ser efectivo en la reducción de los síntomas de la EII y en la promoción de la reparación del tejido del colon dañado en ratones, sin efectos secundarios tóxicos.

Los microrobots, diseñados por científicos de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA), están compuestos de células de algas verdes unidas químicamente con nanopartículas antiinflamatorias. Las nanopartículas capturan y neutralizan las citocinas proinflamatorias en el intestino, mientras que las células móviles de algas verdes distribuyen las nanopartículas por todo el colon, mejorando la eliminación de citocinas y ayudando a la curación de los tejidos. La eficacia de las nanopartículas radica en su diseño biomimético, elaborado a partir de polímeros biodegradables y recubiertos con membranas de células de macrófagos para que sirvan como señuelos. Estos señuelos atraen citocinas sin desencadenar una producción adicional de citocinas, rompiendo así el ciclo inflamatorio.

Se ha evaluado exhaustivamente la seguridad de estos microrobots biohíbridos. Construidos con materiales biocompatibles, las algas verdes utilizadas son consideradas seguras por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA). Encapsulados en una cápsula llena de líquido con un recubrimiento que sensible al pH, los microrobots están protegidos del ácido del estómago pero se liberan en el pH neutro del colon, lo que garantiza una entrega dirigida al sitio de inflamación. Esta precisión minimiza la posible toxicidad a otros órganos. Cuando se administró por vía oral a ratones con EII, este innovador tratamiento redujo el sangrado fecal, mejoró la consistencia de las heces, contrarrestó la pérdida de peso y redujo la inflamación del colon, todo sin efectos secundarios notables. El equipo de investigación avanza ahora hacia los ensayos clínicos de este tratamiento con microrobot.

"La belleza de este enfoque es que no utiliza medicamentos; simplemente aprovechamos la membrana celular natural para absorber y neutralizar las citocinas proinflamatorias", dijo Liangfang Zhang, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería de la Familia Aiiso Yufeng Li de UC San Diego.

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UC San Diego