Un estudio abre importantes perspectivas para el tratamiento de enfermedades como el Alzheimer y la enfermedad de Huntington, pero también la epilepsia, el trauma cerebral y el accidente cerebrovascular.

[/media-credit] Neuronas y atrocitos observados bajo un microscopio de fluorescencia.

Se han desarrollado nanopartículas de oro en el laboratorio para reducir la muerte celular de las neuronas expuestas a la sobreexcitación. El estudio es el resultado de una colaboración internacional coordinada por Roberto Fiammengo, investigador del Centro de Nanotecnologías Biomoleculares del IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnología) en Lecce (Italia). El equipo internacional también involucra a colegas de la Universidad de Génova, el Imperial College de Londres, el King’s College de Londres, el Centro de Neurociencia y Tecnología Sináptica del Istituto Italiano di Tecnologia en Génova y el Instituto Max Planck de Investigación Médica en Heidelberg.

La estimulación excesiva de las neuronas por el neurotransmisor glutamato, que generalmente está involucrado en la comunicación excitadora entre las neuronas, puede dañar las células nerviosas y causar su degeneración. Este fenómeno, conocido con el término excitotoxicidad, es común en muchas enfermedades neuroinflamatorias y neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y Huntington, pero también en caso de epilepsia, trauma cerebral y accidente cerebrovascular.

En particular, estas nanopartículas fueron diseñadas y preparadas por el equipo de IIT en Lecce, Italia, y están funcionalizadas con péptidos que permiten la inhibición selectiva de los receptores de glutamato extrasinápticos involucrados en la excitotoxicidad. De hecho, el tamaño de las nanopartículas es de 20 a 50 veces mayor que el de las drogas clásicas, lo que resulta en solo el bloqueo de receptores ubicados fuera de las sinapsis. De esta forma, se preserva la neurotransmisión correcta mientras se evita la activación excesiva que conduce a la muerte celular.

El mecanismo molecular subyacente al efecto neuroprotector de las nanopartículas ha sido aclarado por el trabajo experimental realizado por Pierluigi Valente en la Universidad de Génova, en colaboración con el grupo de Fabio Benfenati del Centro de Neurociencia y Tecnología Sináptica del IIT en Génova (Italia).

Los resultados de esta investigación sientan las bases para el tratamiento de enfermedades neurológicas en las cuales la liberación excesiva de glutamato es la base de la patología. La posibilidad de bloquear específicamente los receptores extrasinápticos, principalmente responsables de la muerte celular, sin interferir con la transmisión sináptica, abre perspectivas prometedoras para la terapia dirigida sin efectos secundarios importantes.

«Hemos desarrollado nanopartículas con propiedades únicas y necesarias para responder a las indicaciones de los neurobiólogos y fisiólogos. Coordinar un grupo tan multidisciplinario de investigadores fue una tarea extremadamente estimulante y los resultados obtenidos muestran que este es el enfoque ganador«, declara Roberto Fiammengo.

«Este estudio muestra cómo la nanotecnología puede proporcionar importantes indicaciones para el tratamiento de muchas enfermedades neuroinflamatorias y neurodegenerativas«, expone Pierluigi Valente de la Universidad de Génova, primer autor del artículo, y finalmente subraya «incluso si, por el momento, las nanopartículas desarrolladas no se pueden utilizar en la terapia«.