Anatomía

16/11/18  1º Trimestre, 3ª Tarea;

Realización de un póster científico, basado en un tema de interés, lógicamente relacionado con la asignatura.  
Este trabajo se ha realizado por María Victoria Galarza y Lucía Ruiz.

Anatomía


21/10/18  1ºTrimestre, 2ºTarea;

Elegir un artículo e identificar las partes, cada parte identificada y explicada esta entre corchetes y en color verde. 

[ejemplo]

Nanoterapia para el Alzheimer [Título, es breve e incluye lo necesario]

Lucía Rodal-Bravo [Nombre de la autora]

Resumen—                                                                                                                                                Con el aumento de la esperanza de vida, las afecciones relacionadas con el envejecimiento se hacen cada vez más frecuentes, provocando una demanda creciente de tratamientos para las mismas. Un ejemplo de ello son las enfermedades asociadas a la degeneración neuronal. En los últimos años se han desarrollado diferentes terapias dirigidas a mejorar los síntomas y la calidad de vida de las personas que las padecen. Sin embargo, existe un problema principal para la obtención de terapias mejores y más efectivas, la dificultad para atravesar la barrera hematoencefálica (BHE), que evita que los fármacos administrados a los pacientes pasen desde la sangre al cerebro. En este contexto, las terapias con nanopartículas se presentan como una opción prometedora, ya que debido a su pequeño tamaño y a la posibilidad de dotarlas de especificidad, son capaces de atravesar la barrera y liberar el fármaco en el lugar donde debe realizar su función. [Este párrafo es el resumen, consta de 150 palabras y sintetiza perfectamente el contenido del artículo]

 Palabras Claves— Alzheimer, Barrera Hematoencefálica, Envejecimiento, Nanoterapia, Neurodegeneración. [Las palabras clave que están relacionadas al tema del artículo]

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1.       INTRODUCCIÓN

Las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por una pérdida progresiva de la estructura y función neuronal, que producen una serie de síntomas relacionados con el movimiento y la memoria. Estas enfermedades afectan a una parte importante de la sociedad, y van aumentando su incidencia según crece la edad de la población, produciendo grandes costes económicos y sociales. Por ello, es necesario la búsqueda de terapias que aborden las causas principales de estas enfermedades, reduciendo así estos problemas, tanto para los pacientes como para la sociedad [1]. [La introducción, expone el problema a resolver y la aportación científica]

2. DIFICULTAD DE TRATAMIENTO

2.1. Barrera hematoencefálica

Cuando se trata de buscar tratamientos para las enfermedades neurodegenerativas, el principal obstáculo lo presenta la barrera hematoencefálica (BHE). Esta barrera se encuentra en los capilares, separando el compartimento sanguíneo del cerebro y está formada por varios tipos celulares -células endoteliales, membrana basal, pericitos y astrocitos- que le ayudan a realizar su función (figura 1).

[Método. Consta de fotografías donde se explica los procedimientos, pero al ser un pdf no he podido copiar las imágenes. El enlace para ir a la revista de donde procede el artículo (pág.11)  es: https://www.upo.es/moleqla/export/sites/moleqla/documentos/Numero28/Numero_28.pdf ]

 La función de la BHE es proteger el cerebro de daños externos; evitando el acceso de compuestos tóxicos y dejando pasar aquellos necesarios para el metabolismo. Por esta razón, las células de los capilares en el cerebro están más estrechamente unidas, permitiendo una mayor restricción en el paso de moléculas al mismo. Debido a esta estructura, el transporte de fármacos también se ve impedido y la mayoría de los compuestos, aunque prometedores en ensayos in vitro, son incapaces de atravesar esta barrera hasta el cerebro [2], [3]. Además, la tolerancia y eficacia de los fármacos se ve afectada negativamente, por lo que las dosis empleadas deben de ser mayores causando unos efectos adversos más severos[3].

Fig. 1. En la imagen se muestran los componentes y la estructura de la barrera hematoencefálica. Imagen modificada de la referencia [2].

Por estas razones, el paso a través de la BHE ha sido un reto durante muchos años, y la mayoría de estrategias probadas han resultado dañinas para la misma, afectando a su integridad o funcionalidad [2]. Consecuentemente la nanoterapia presenta una ventaja clara frente a otras terapias, ya que no necesita modificar la BHE para introducir los compuestos terapéuticos en el cerebro.

3.       DISEÑO DE NANOPARTÍCULAS

La nanotecnología es la ciencia que se dedica a la aplicación de los nanomateriales o nanopartículas (NPs) para el beneficio humano. Los nanomateriales pertenecen a la escala nanométrica (1-100nm) y poseen unas características físicas, químicas y biológicas diferentes, tanto de los materiales a escala macroscópica como de los átomos o moléculas. Estas características permiten desarrollar aplicaciones muy variadas como famacológicas, cosméticas y electrónicas entre otras; un ejemplo de ello es el empleo de las nanopartículas para el diagnóstico o tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas [4].

3.1.  Nanopartículas y trasporte de fármacos

 Una de las aplicaciones principales de las NPs en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas es el transporte de fármacos al cerebro. El transporte de fármacos con NPs tiene varias ventajas con respecto a otros métodos. En primer lugar, el empleo de transportadores permite una liberación controlada de los fármacos, de manera que es posible disminuir los niveles en sangre de los mismos. Además, es posible dirigir el lugar de liberación, por lo que el efecto será más específico para las áreas del cuerpo que requieran el tratamiento y se reducirán los efectos adversos derivados del mismo. Finalmente, las cantidades de agentes terapéuticos necesarios para el tratamiento también son menores, reduciéndose sus costes y su desecho. Con todas estas ventajas, el empleo de NPs permite mejorar el transporte de fármacos a través de la BHE y por ello resultan prometedoras en la obtención de tratamientos para diversas enfermedades neurodegenerativas [2].

3.2.  Características de las NPs transportadoras

Las NPs poseen características o propiedades especiales, que son debidas a su tamaño y que las hacen idóneas para el transporte de fármacos. Estas propiedades son diferentes para cada tipo de NP y son esenciales para conocer el comportamiento de las mismas en el organismo (y por tanto la posibilidad de que atraviesen la BHE). Por ello, es necesario controlar dichas propiedades, a través de su diseño, de manera que permitan la realización de terapias seguras y efectivas. El tamaño de las NPs es de especial importancia en su empleo para el tratamiento, siendo las NPs más pequeñas (de menos de 100nm) las más efectivas en el paso de la BHE [2], [5]. Otro parámeto a considerar es el potencial Zeta, que es la carga total de la superficie de una nanopartícula en un medio y que influye en la estabilidad de la NP en suspensión. El potencial Zeta afecta a las interacciones entre las NPs y las células, por lo que también es necesario tenerlo en cuenta para el transporte de fármacos a través de la barrera. Además del tamaño y el potencial Zeta es necesario tener en cuenta (y optimizar) otras características de las NPs para mejorar su comportamiento en el organismo. Algunas características importantes son: la forma, la conformación tridimensional, la composición, la afinidad a diversas moléculas celulares, y la dosis necesaria. El mecanismo exacto por el que las NPs interaccionan con las membranas celulares no está del todo claro, aunque se sabe que existen varias rutas - pinocitosis, endocitosis o transcitosis mediada por receptores - por las que puede ocurrir el transporte. Estas diferentes situaciones de transporte dependerán, de nuevo, de las características de las nanopartículas empleadas [2], [4].

3.3.  Funcionalización de NPs

 La funcionalización de la superficie de las nanopartículas es otro aspecto importante para las aplicaciones médicas de las mismas. La funcionalización puede influenciar la distribución, transporte y respuesta biológica de las NPs, permitiendo mejorar, entre otras cosas, el direccionamiento a zonas específicas del organismo o el paso de la BHE; por ejemplo, mediante la funcionalización con anticuerpos que promuevan la transcitosis mediada por receptores (figura 2). Existen varias formas por las cuales se puede realizar esta funcionalización: i) mediante el recubrimiento con polímeros biocompatibles o ii) por conjugación con moléculas para el direccionamiento, la visualización o la mejor penetración de las NPs. Sin embargo lo más común es la combinación de ambos, ya que permite la obtención de varias funciones mejorando la actividad de las nanopartículas producidas [4]. En definitiva, la funcionalización permite mejorar la actuación de las NPs, tanto in vitro como in vivo [2].

4.       NPS Y ALZHEIMER

La investigación sobre el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas y en concreto del Alzheimer, se ha visto bastante obstaculizada debido a las limitaciones presentadas en el transporte a través de la BHE. Actualmente no existen terapias efectivas para el tratamiento de las mismas. Sin embargo, las NPs podrían solucionar este problema, transportando fármacos a través de la BHE,  y permitiendo mejorar y desarrollar terapias para varias de ellas. Pudiendo citar el Parkinson, la Esclerosis Lateral Amiotrófica o el Alzheimer, del que hablaremos con mayor profundidad [4].

4.1.Enfermedad de Alzheimer

 El Alzheimer es la enfermedad neurodegenerativa más frecuente. Ya en 2010 afectaba a más de 25 millones de personas en el mundo y podría llegar a 100 millones para  el 2050. El Alzheimer se caracteriza por dos lesiones principales: i) la agregación de péptidos β-amiloides en placas y  ii) el enmarañado de neurofibrillas intraneuronales, que están compuestas de formas hiperfosforiladas de la proteína Tau, asociada a microtúbulos. Ambas lesiones llevan a un deterioro neuronal y sináptico asociado a neuroinflamación [4], [6]. Actualmente, existen varias hipótesis para el tratamiento del Alzheimer. Los tratamientos más empleados incluyen: inhibidores de la colinoesterasa, que producen una acumulación de acetilcolina, y mementine, un antagonista del receptor NMDA. Sin embargo, estos fármacos tienen únicamente beneficios a corto plazo y no solucionan las causas reales de la enfermedad ni previenen su progresión [4], [6]. Por ello resulta interesante la búsqueda de tratamientos dirigidos a las lesiones que producen propiamente la enfermedad, como tratamientos para la agregación de neurofibrillas, que se considera desencadenante de la enfermedad, o el depósito de péptidos βA, característica invariable de todas las formas de Alzheimer. Para ambas lesiones se han probado varias estrategias diferentes, sin embargo los resultados no han sido los esperados y los tratamientos aprobados para la enfermedad siguen siendo puramente paliativos [6]. Parte de la razón de que esto ocurra es la limitación de la BHE; por ello, las terapias basadas en nanopartículas se presentan como una posible solución.

5.       Terapias basadas en NPs

Los tratamientos para el Alzheimer basados en NPs se centran principalmente en la liberación de fármacos en el cerebro, o bien en la inmunoterapia; con anticuerpos dirigidos a los péptidos βA o a la proteína Tau (figura 2).

Fig. 2. Esquema de diferentes terapias con NPs para el tratamiento del Alzheimer. Las nanopartículas interaccionan con los receptores de transcitosis de la BHE y la atraviesan realizando su acción en el cerebro: Liberación de fármacos o interacción con antígenos (inmunoterapia o diagnóstico). Imagen modificada de la referencia [6].

En general, estas terapias basadas en NPs se relacionan con varios aspectos beneficiosos: i) un incremento del paso a través de la BHE, ii) una reducción de las concentraciones del péptido βA y la proteína Tau, y iii) la recuperación inducida de memoria. Además, el empleo de NPs para el encapsulamiento de fármacos ha mostrado otras mejoras, tanto en su comportamiento fisicoquímico (p.ej. en la solubilidad), como en el biofarmacéutico (p. ej. en la toxicidad, direccionamiento y otros), lo que permite una mayor eficacia y seguridad en el tratamiento. Por último, también es de gran importancia el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico con NPs, ya que las concentraciones bajas de los biomarcadores en estadios tempranos de la enfermedad, hacen imposible la detección precoz de la misma y por tanto, el tratamiento adecuado de la enfermedad desde su inicio [6]. No obstante, a pesar de los resultados prometedores, obtenidos en fases preclínicas, actualmente no existen terapias para el Alzheimer basadas en NPs en ensayo clínico.  [Resultados. En este punto expone los resultados de una terapia contra el Alzheimer]

6.CONCLUSIONES

 Pese a la falta de ensayos clínicos en el uso de NPs para las enfermedades neurodegenerativas, posiblemente debido a la novedad del empleo de las mismas en este campo, las NPs presentan resultados muy esperanzadores para el tratamiento y diagnóstico temprano de las mismas, bien sea por la mejora de las características de fármacos previamente empleados (con un mayor paso de la BHE, menor toxicidad y otros) o por el desarrollo de nuevas aplicaciones. Además, el pequeño tamaño de las NPs, la posibilidad de diseñarlas y especialmente de funcionalizar su superficie, las hace idóneas para el transporte de fármacos, permitiendo conseguir los niveles adecuados de los mismos en el cerebro, a la vez que se reducen las concentraciones en otras regiones. Las NPs permiten el tratamiento simultáneo y más eficaz de varias patologías asociadas a la enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. En definitiva, son una opción prometedora para la mejora en el pronóstico y el avance de la enfermedad, haciendo posible el desarrollo de mejores terapias y finalmente mejorando las condiciones de vida de los pacientes. [Discusión. En este párrafo se interpretan los resultados y se hace una conclusión]

[No consta de agradecimientos, no ha sido financiada por proyectos o contratos de investigación así que no es obligatoria]

REFERENCIAS

 [Bibliografía. El siguiente apartado son las referencias que se han consultado para realizar el artículo, cumpliendo las normas APA]

1. M. Garcés, Universidad complutense y neuroalianza, “Estudio sobre las enfermedades neurodegenerativas en España y su impacto económico y social”, documental report, Nov. 2014.

2. C. Celia, D. Cosco, D. Paolino and M. Fresta, “Nanoparticulate Devices for Brain Drug Delivery,” Med. Res. Rev., no. 5, pp. 71656, Sep 2011, doi: 10.1002/med.20201.

3. S. Hernando, O. Gartziandia, E. Herran, J.L. Pedraz, M. Igartua and R. M. Hernandez, “Advances in nanomedicine for the treatment of Alzheimer’s and Parkinson’s diseases,” Nanomedicine (lond), vol. 11, no. 10, pp. 1267-85, May 2016, doi: 10.2217/ nnm-2016-0019.

 4. D. S. Adaya, L. Aguirre-Cruz, J. Guevara, and E. Ortiz-Islas, “Nanobiomaterials’ applications in neurodegenerative diseases,” J. Biomater. Appl., vol. 31, no. 7, pp. 953-984, Feb 2017, doi: 10.1177/0885328216659032 .

5. G. Sonavane, K. Tomoda and K. Makino, “Biodistribution of colloidal gold nanoparticles after intravenous administration: effect of particle size.,” Colloids Surf. B. Biointerfaces, vol. 66, no. 2, pp. 274-80, Oct 2008, doi: 10.1016/j.colsurfb.2008.07.004.

 6. D. Carradori, A. Gaudin, D. Brambilla and K. Andrieux “Application of Nanomedicine to the CNS Diseases,” Int. Rev. Neurobiol., vol. 130, pp. 73-113, Jul 2016, doi: 10.1016/bs.irn.2016.06.002.

Anatomía

1/10/18  1º Trimestre, 1º tarea; 
Búsqueda de tesis:

•  Desarrollo de nuevas herramientas informáticas para el análisis de huellas por mordeduras humanas: http://digibug.ugr.es/bitstream/handle/10481/47734/26758210.pdf?sequence=6&isAllowed=y
•  Nanomedicines for cell reprogramming in tissue engineering and immunomodulation: https://minerva.usc.es/xmlui/handle/10347/16770
• Evaluación de la farmacoterapia y del soporte nutricional en pacientes con trastornos de la conducta alimentaria: http://digibug.ugr.es/bitstream/handle/10481/49584/28916815.pdf?sequence=6&isAllowed=y