Nanodispositivo contra el envejecimiento

15 Febrero 2017

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En el campo de la biomedicina se está investigando en el uso de nanopartículas contra el envejecimiento. Como es sabido el organismo humano elimina las células envejecidas o con alteraciones, el problema es que con la edad las células envejecidas se van acumulando en órganos y tejidos, alterando su funcionamiento. La eliminación de las células envejecidas ralentizaría la aparición de enfermedades que suelen aparecer en edades avanzadas, como el cáncer, el párkinson o el Alzheimer.

David Martínez Navarro

En nanotecnología, una partícula se define como un objeto pequeño (del rango de los nanómetros) que se comporta como una unidad completa en cuanto a su transporte y propiedades. Actualmente hay diversos usos de las nanopartículas como el campo de la biomedicina, óptica y electrónica.

En el campo de la biomedicina se está investigando en el uso de nanopartículas contra el envejecimiento. Como es sabido el organismo humano elimina las células envejecidas o con alteraciones, el problema es que con la edad las células envejecidas se van acumulando en órganos y tejidos, alterando su funcionamiento. La eliminación de las células envejecidas ralentizaría la aparición de enfermedades que suelen aparecer en edades avanzadas, como el cáncer, el párkinson o el Alzheimer.

Un equipo del CSIC ha participado en la creación de un nanodispositivo contra el envejecimiento, el cual es capaz de liberar selectivamente nanopartículas de uso terapéutico en las células envejecidas.

Este dispositivo solo se abriría en presencia de células en fase degenerativa o senescentes.

En organismos jóvenes los mecanismos de senescencia previenen la aparición de tumores, pero con el envejecimiento las células senescentes se acumulan, afectando a su normal funcionamiento. Un factor desencadenante de la senescencia es el acortamiento crítico o la disfunción de los telómeros, que se sitúan al final de los cromosomas. Para explicarlo con un ejemplo práctico, los telómeros son como el recubrimiento de plástico que se encuentra al final de los cordones de los zapatos. Los telómeros se acortan con cada división celular, haciendo que la célula se acerque cada vez más a la senescencia y a la muerte. La enzima llamada telomerasa cumple la función de intentar lim itar el acortamiento de los telómeros, pero es funcional principalmente en células germinativas, primordiales y cancerosas.

Para esta investigación se utilizaron los nuevos nanodispositivos en cultivos primarios derivados de pacientes con disqueratosis congénita (DC), un síndrome de envejecimiento acelerado. Las células de estos cultivos muestran altos niveles de beta-galactosidasa, una encima característica del estado senescente.

Las nanopartículas de sílice tienen puertas, o poros, moleculares que cubrimos con el sustrato de la enzima. La puerta se abre únicamente cuando la enzima está presente y degrada el sustrato. En ese momento, el contenido del dispositivo se libera y las nanopartículas se dirigen hacia la célula previniendo así su deterioro o incluso reactivarla para su rejuvenecimiento.

El siguiente paso será probarla con agentes terapéuticos y validarlo en modelos animales. Es la primera vez que se ha descrito una nanoterapia para células senescentes. El camino hasta la posible eliminación de dichas células aún es largo, el trabajo de varios grupos de investigación puede abrir nuevas vías para el desarrollo de nuevos dispositivos y terapias relacionadas con la degeneración y las enfermedades asociadas.

Según confirman los autores, el nanodispositivo diseñado se probará en ratones para realizar experimentos con envejecimiento acelerado, normal y con cáncer con moléculas terapéuticas para revertir o evitar la degradación y muerte de las células envejecidas.

Otra de las aplicaciones de estos nanodispositivos puede ser en tratamientos cosméticos de uso tópico, para el cuidado y embellecimiento de la piel y el cabello, con efecto antiarrugas o antienvejecimiento, como protector contra la radiación UV o para hacer frente a la alopecia. Todos ellos asociados a la acumulación de células senescentes.

Varios centros de investigación se han sumado al desarrollo como el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, el Centro de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico, el Instituto de Investigaciones Biomédicas, el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) de Enfermedades Raras y el CIBER en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina.

 


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