Las moléculas a cojín de metales son prometedoras contra la acumulación de péptidos de Alzheimer

Un péptido es un fragmento de una proteína y una de las características clave de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de un péptido específico conocido como amiloide-β. El equipo demostró que, con la ayuda del ultrasonido, su molécula puede cruzar la barrera hematoencefálica en ratones, dirigiéndose a la parte del cerebro donde el péptido dañino se acumula con mayor frecuencia.

La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia y afecta a aproximadamente 50 millones de personas en todo el mundo. Existe una necesidad urgente de desarrollar medicamentos que puedan prevenir o revertir los efectos de esta devastadora enfermedad.

Algunas moléculas de base metálica se diseñaron previamente para prevenir la acumulación de β-amiloide. Sin embargo, estos a menudo son tóxicos para las células o no pueden atravesar la barrera hematoencefálica (BBB), una barrera protectora semipermeable que regula cuidadosamente el paso de sustancias dentro y fuera del cerebro.

Ahora, un equipo de los departamentos de química y bioingeniería del Imperial College de Londres ha diseñado una molécula a base de metal que es muy eficaz para prevenir la acumulación de β-amiloide en estudios de laboratorio.

También demostraron que la molécula no es tóxica para las células similares al cerebro humano y que puede cruzar la barrera hematoencefálica en ratones con la ayuda de una técnica que utiliza microburbujas y ultrasonido enfocado. Los resultados se informan en la revista Ciencias quimicas.

La autora principal, Tiffany Chan, de los Departamentos de Química y Bioingeniería de Imperial, dijo: «Se han estudiado muy pocas moléculas a base de metales como inhibidores potenciales de la acumulación de β-amiloide debido a problemas de toxicidad y dificultad para cruzar la barrera hematoencefálica. La molécula que diseñamos es capaz de interferir con el β-amiloide y parece no ser tóxico, y puede distribuirse a través de la barrera hematoencefálica mediante ultrasonido, lo que significa que no se requiere ningún procedimiento invasivo «.

La molécula se centra alrededor del metal cobalto, rodeada de moléculas orgánicas que forman un complejo, que se une a los péptidos β-amiloides, evitando que se unan entre sí y se acumulen. La molécula también incorpora grupos químicos que impiden su absorción en las células nerviosas humanas, reduciendo su toxicidad.

Para demostrar que la molécula podría cruzar la BBB, el equipo utilizó una técnica que consiste en inyectar la molécula junto con microburbujas en las venas de los ratones. Cuando el ultrasonido se dirige al cerebro, las microburbujas se mueven rápidamente hacia adelante y hacia atrás, abriendo la BHE y permitiendo que la molécula ingrese al cerebro de una manera no invasiva y dirigida.

El equipo pudo enfocar la ecografía en la región del hipocampo del cerebro, que a menudo se ve muy afectada por la acumulación de β-amiloide en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. También pudieron mostrar cuán específica puede ser la focalización por ultrasonido al administrar la molécula solo al hipocampo izquierdo.

Se demostró que la molécula era bien tolerada por los ratones, que no mostraron efectos adversos después de varias semanas. El coautor, el profesor Ramon Vilar, del Departamento de Química de Imperial, dijo: «Este estudio muestra el potencial que tienen las moléculas metálicas para prevenir la agregación de amiloide-β. El nuevo compuesto se estudiará con mayor profundidad para establecer si también puede prevenir la acumulación de β-amiloide en ratones sin tener efectos secundarios tóxicos no deseados «.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Colegio Imperial de Londres. Original escrito por Hayley Dunning. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.