Barcelona (España), 11 de diciembre (EFE).- Científicos españoles del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) descubrieron un mecanismo de entrada de fármacos al cerebro, lo que abre la puerta a administrar medicamentos directamente a puntos concretos del cerebro humano de manera más segura y eficiente.
La investigación, en la que también participaron científicos de otros países, la dirigió el investigador del IBEC Giuseppe Battaglia y consigue describir un mecanismo y las condiciones necesarias que permiten que algunas moléculas atraviesen la barrera hematoencefálica, la capa protectora del cerebro.
Los científicos destacaron que el cerebro es el órgano “más caro de nuestro cuerpo en términos de energía metabólica” ya que, aunque solo pesa alrededor del 5 por ciento de la masa corporal, consume hasta el 20 por ciento de los metabolitos y hasta el 60 por ciento de la ingesta de azúcar.
Sin embargo, el cerebro es impermeable al 95 por ciento de los fármacos conocidos, ya que no son capaces de cruzar lo que se conoce como barrera hematoencefálica (BHE), lo que dificulta el desarrollo de la mayoría de terapias neurológicas.
Ahora, un equipo formado por científicos de China, EU, Italia, Reino Unido y España, liderado por Battaglia, investigador del grupo Molecular Bionics del IBEC, describió cómo se produce el transporte de moléculas a través de las células endoteliales del cerebro, ubicadas en la BHE.
El estudio, que publica la revista Science Advances, muestra, a partir del modelo basado en una proteína, la LRP1 (proteína 1 relacionada con el receptor de lipoproteínas de baja densidad), cómo la avidez de la carga con los receptores (es decir, de cuán fuerte está unida a ellos) determina si las moléculas atraviesan las células endoteliales de la BHE y llegan al cerebro, o si, por el contrario, son degradadas en su interior y no logran atravesar esa barrera.
Para dilucidar el tráfico de sustancias, los investigadores utilizaron modelos in vitro e in vivo de BHE.
En concreto, inyectaron en ratas y ratones moléculas sintéticas con diferentes ligandos LRP1, llamados polimerosomas, del tamaño similar al de un virus.
De esta forma pudieron evaluar la capacidad de las moléculas para unirse entre sí, y consecuentemente el control de la unión mediada por LRP1, la base para controlar las sustancias que cruzan la BHE.
Los resultados del estudio apuntan a la fuerza con la que las sustancias se unen al receptor LRP1 como factor clave en la regulación del transporte a través de la membrana hematoencefálica.
Este trabajo describe, por primera vez, el mecanismo por el cual el receptor LRP1 activa el transporte vesicular o tubular (el que permite que una molécula atraviese una célula) y cómo la avidez de unión entre la carga que transportar y el receptor juega un papel clave.
“Este trabajo abre nuevas vías para afrontar con éxito uno de los mayores retos de la medicina moderna: encontrar una entrada segura y eficaz por la que hacer llegar fármacos al cerebro”, resume Giuseppe Battaglia.
Con información de EFE.
