¡IMPORTANTE! La terapia del tatuaje podría aliviar las enfermedades crónicas.

Un tatuaje temporal para ayudar a controlar una enfermedad crónica que algún día podría ser posible, de acuerdo con científicos de la Facultad de Medicina Baylor que probaron nanopartículas antioxidantes creadas en la Universidad Rice.

Las manchas oscuras en las mitocondrias de una célula de linfocitos T son nanopartículas antioxidantes creadas en la Universidad Rice y probados en el Baylor College of Medicine. Las nanopartículas se toman de forma selectiva por las células de linfocitos T, lo que inhibe su actividad y pueden ayudar a controlar los síntomas de los pacientes con enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple. Crédito: Redwan Huq y Debra Townley / Baylor College of Medicine
 

Un estudio de prueba de principio dirigido por el científico Baylor Christine Beeton publicado  por Scientific Reports, de libre acceso en línea revista Nature 's demuestra que las nanopartículas modificadas con polietilenglicol son convenientemente exigentes, ya que son absorbidas por las células en el sistema inmunológico.

Eso podría ser una ventaja para los pacientes con enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, según uno de los focos de estudio en el laboratorio Beeton. "Colocadas debajo de la piel, las partículas a base de carbono forman una mancha oscura que se desvanece durante aproximadamente una semana, ya que se liberan lentamente en la circulación", dijo Beeton.

Las células de linfocitos y macrófagos T y B son componentes clave del sistema inmune. Sin embargo, en muchas enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, las células T son los principales protagonistas. Una posible causa es que las células T pierden su capacidad para distinguir entre invasores y el tejido sano y ataque  ambos.

En las pruebas en Baylor, las nanopartículas fueron internalizados por células T, que inhiben su función, pero se ignoran por los macrófagos. "La capacidad de inhibir selectivamente un tipo de célula sobre los demás en el mismo entorno puede ayudar a los médicos a obtener un mayor control sobre las enfermedades autoinmunes", dijo Beeton.
 

Baylor College of Medicine,  los investigadores Redwan Huq, izquierda, y Christine Beeton. Crédito: Agapito Sánchez Jr./Baylor

"La mayoría de los tratamientos actuales no son generales, inmunosupresores de amplio espectro", dijo Redwan Huq, autor principal del estudio y un estudiante graduado en el laboratorio de Beeton. "Ellos van a afectar a todas estas células, pero los pacientes están expuestos a los efectos secundarios (van) a partir de infecciones al aumento de las posibilidades de desarrollar cáncer.

Así que nos emocionamos cuando vemos algo nuevo que potencialmente podría permitir la selectividad." Dado que los macrófagos y otras células inmunes del bazo no se ven afectadas, la mayor parte del sistema inmune de un paciente existente permanece intacto, dijo.

Las nanopartículas solubles sintetizadas por el laboratorio químico de Rice James Tour no han mostrado signos de toxicidad aguda en roedores según estudios previos, dijo Huq. Combinan polietilenglicol con racimos de carbono hidrófilos, de ahí su nombre, PEG-HCC.

Los racimos de carbono son 35 nanómetros de largo, 3 nanómetros de ancho y un átomo de espesor, y el volumen hasta aproximadamente 100 nanómetros en forma globular con la adición de PEG. Han demostrado ser eliminadores eficaces de especies de oxígeno reactivas llamadas moléculas de superóxido, que se expresan por las células del sistema inmune utiliza para matar a los microorganismos invasores.

 

Las células T usan superóxido en un paso de señalización para activarse. PEG-HCC suprimir este superóxido a partir de las células T,  que impide su activación sin matar las células.

Beeton se dio cuenta de PEG-HCC durante una presentación por el ex estudiante graduado de Baylor Taeko Inoue, un co-autor del nuevo estudio. "A medida que hablaba, estaba pensando, 'Eso tiene que trabajar en modelos de esclerosis múltiple,'" dijo Beeton."Yo no tenía una buena base científica, pero pedí una pequeña muestra de PEG-HCC para ver si se ven afectadas las células inmunes.

"Hemos encontrado que afectaron a los linfocitos T y no las otras células inmunes del bazo , como los macrófagos. Fue completamente inesperado", dijo.

Racimos de Polietileno glycol- de carbono hidrofílico desarrollados en la Universidad Rice, se mostraron a ser tomados de forma selectiva por las células T, lo que inhibe su función, en las pruebas en el Baylor College of Medicine. Los investigadores dijeron que las nanopartículas podrían conducir a nuevas estrategias para el control de enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple. Crédito: Errol Samuel

Las pruebas del laboratorio de Baylor en modelos animales mostraron que pequeñas cantidades de PEG-HCC inyectados bajo la piel se toman poco a poco por los linfocitos T, donde se recogen y inhiben la función de la célula. También encontraron que las nanopartículas no permanecen en las células T y se dispersan dentro de días después de la absorción por las células.

"Eso es un problema, ya que desea un medicamento que está en el sistema el tiempo suficiente para ser eficaz, pero no tan largo que, si usted tiene un problema, que no se puede quitar", dijo Beeton. "PEG-HCC se puede administrar para la liberación lenta y no permanezca en el sistema por mucho tiempo. Esto nos da mucho mejor control sobre la vida media en circulación."

"Cuanto más estudiamos las capacidades de estas nanopartículas,  más sorprendido  estamos en lo útiles que pueden ser para aplicaciones médicas", dijo Tour. El laboratorio de Rice ha publicado trabajos con colaboradores en el Baylor y en otros lugares sobre el uso de nanopartículas funcionalizadas para entregar medicamentos contra el cáncer de tumores y para saciar la sobreproducción de superóxido después de las lesiones cerebrales traumáticas.

Beeton sugirió la entrega de  nanopartículas de carbono justo debajo de la piel en lugar de en el torrente sanguíneo sería mantenerlos en el sistema ya, haciéndolos más disponibles para ser absorbidos por las células T. Y el único inconveniente - un punto temporal, pero visible en la piel que se parece a un tatuaje - en realidad podría ser una ventaja para algunos.

"Vimos que hizo una marca en negro cuando se inyecta, y al principio pensamos que va a ser un verdadero problema si alguna vez vamos a la clínica," dijo Beeton. "Pero podemos trabajar alrededor de eso. Podemos inyectar en un área que está oculto, o utilizar micropattern agujas y darle forma.

"Puedo ver haciendo esto por un niño que quiere un tatuaje y nunca lo podría conseguir junto  a sus padres ", dijo. "Esto va a ser una buena manera de convencerlos a ellos."