Nanopartículas cazaplacas detectan y desarman la principal causa de enfermedades cardíacas

Una nueva generación de nanopartículas «teranósticas» ha demostrado su capacidad tanto para detectar como para reducir las placas en las arterias. Estas nanopartículas son absorbidas por células inmunitarias en las arterias, donde trabajan para reducir la inflamación y extraer el colesterol dañino, ofreciendo una forma completamente nueva de no solo diagnosticar sino combatir las enfermedades cardíacas sin medicamentos.

Innovación médica que combina diagnóstico y tratamiento

Investigadores del South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), trabajando con científicos de Toronto, Sydney y Melbourne, han desarrollado nanopartículas de porfirin-lípido, conocidas como Por-NPs, que miden apenas 20 nanómetros de ancho – muchas veces más pequeñas que virus como la influenza y el COVID-19. Estas están recubiertas con un péptido llamado R4F, que dirige las nanopartículas hacia los macrófagos, las células inmunitarias que absorben colesterol en las paredes arteriales.

Este proceso es crucial porque cuando estos macrófagos se sobrecargan tratando de «limpiar» demasiado colesterol, se hinchan y se convierten en células espumosas que contribuyen a la acumulación de placas y la inflamación.

Combatiendo la aterosclerosis desde adentro

Este proceso se conoce como aterosclerosis – la acumulación de placas grasas e inflamadas en las arterias – y es una causa principal de ataques cardíacas y derrames cerebrales. Aunque las estatinas y otros medicamentos para reducir el colesterol disminuyen el riesgo, no pueden identificar fácilmente o reducir directamente las placas peligrosas una vez que se forman.

«Uno de los desafíos clave en el tratamiento de la aterosclerosis es que la inflamación alimenta la acumulación de placas, creando un círculo vicioso», explicó la Dra. Victoria Nankivell, líder del estudio de SAHMRI. «Nuestras nanopartículas ayudan a romper ese ciclo, lo que podría llevar a mejores resultados a largo plazo para los pacientes.»

Triple funcionalidad en miniatura

Las nanopartículas tienen dos características principales: el núcleo de porfirin-lípido brilla naturalmente bajo ciertas luces y también puede ser marcado con un isótopo radiactivo llamado cobre-64. Esto significa que las partículas pueden ser rastreadas en tejido vivo, señalando signos tempranos de enfermedad cardíaca. Al mismo tiempo, una vez que son absorbidas por los macrófagos, ayudan a esas células a descargar parte del colesterol almacenado y suprimen la respuesta inflamatoria natural.

No es la primera vez que se exploran las nanopartículas como una forma de tratar la acumulación arterial y la inflamación. Científicos de Michigan State University y Stanford University han desarrollado un modelo diferente basado en el mismo principio, y en 2024 reportaron resultados prometedores de su más reciente nanotecnología de limpieza arterial.

Resultados impresionantes en pruebas preclínicas

En este último estudio, los investigadores utilizaron ratones predispuestos a la aterosclerosis, alimentados con una dieta alta en grasas. Después del tratamiento, las exploraciones PET y de fluorescencia pudieron identificar las nanopartículas dentro de las placas arteriales y monitorear cambios.

Resultados clave del estudio:

• En ratones con signos tempranos de aterosclerosis: reducción del 23% en el tamaño de placas
• En ratones con condiciones más avanzadas: reducción del 52% en placas inestables
• Reducción del 32% en niveles de monocitos (células inflamatorias)
• Disminución del 81% en monocitos dentro de las placas
• Supresión de genes que normalmente impulsan la inflamación

Mecanismo natural de eliminación

Después de hacer su trabajo en las arterias, la mayoría de las nanopartículas terminaron en el hígado, que las absorbió y procesó el colesterol que transportaban – similar a como el órgano lo haría normalmente con el colesterol. Los investigadores no encontraron evidencia de acumulación dañina en el hígado, sugiriendo que este sistema de limpieza de colesterol funcionó como de costumbre.

«Estas nanopartículas no solo detectan placas arteriales, también pueden absorberlas y llevarlas al hígado, reduciendo la inflamación», añadió Nankivell.

Futuro prometedor para la cardiología

Aunque aún en las primeras etapas de desarrollo, la tecnología de nanopartículas tiene el potencial de ser utilizada junto con tratamientos existentes para manejar mejor las enfermedades cardíacas. En el futuro, las Por-NPs podrían ofrecer a los cardiólogos una forma de ver y tratar placas peligrosas antes de que causen eventos mayores.

También se suma al campo de rápido crecimiento de la nanomedicina, que está siendo explorada para tratar cáncer, enfermedades infecciosas, trastornos neurológicos y diabetes, así como desempeñar un papel clave en imágenes médicas más avanzadas.

«Lo que distingue a estas nanopartículas es su capacidad de interactuar directamente con células inmunitarias en las arterias, extrayendo colesterol y ayudando al cuerpo a procesarlo más efectivamente», concluyó Nankivell.