La enfermedad cardíaca y el accidente cerebrovascular son las dos enfermedades más mortales del mundo, causando más de 15 millones de muertes en 2016, según la Organización Mundial de la Salud. Un factor clave subyacente en estas dos crisis mundiales de salud es la afección común, la aterosclerosis o la acumulación.de depósitos grasos, inflamación y placa en las paredes de los vasos sanguíneos. A la edad de 40 años, alrededor de la mitad de nosotros tendremos esta afección, muchos sin síntomas.
Una nueva innovación en nanopartículas de los investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la USC Viterbi puede permitir a los médicos determinar cuándo la placa se vuelve peligrosa al detectar calcificaciones inestables que pueden desencadenar ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.
La investigación - de la estudiante de doctorado Deborah Chin bajo la supervisión de Eun Ji Chung, el Dr. Karl Jacob Jr. y Karl Jacob III Early-Career Chair, en colaboración con Gregory Magee, profesor asistente de cirugía clínica deKeck School of Medicine of USC - fue publicado en la Royal Society of Chemistry's Revista de Química de Materiales B .
Cuando se produce aterosclerosis en las arterias coronarias, los bloqueos debidos a roturas inducidas por la placa o la calcificación pueden provocar un coágulo, cortando el flujo sanguíneo al corazón, que es la causa de la mayoría de los ataques cardíacos. Cuando la afección se produce en los vasos que conducen acerebro, puede causar un derrame cerebral.
"Una arteria no necesita estar bloqueada en un 80 por ciento para ser peligrosa. Una arteria con un bloqueo del 45% por las placas podría ser más propensa a la ruptura", dijo Chung. "El hecho de que sea una placa grande no necesariamente significa que seauna placa inestable "
Chung dijo que cuando se forman pequeños depósitos de calcio, llamados microcalcificaciones, dentro de las placas arteriales, la placa puede volverse propensa a la ruptura.
Sin embargo, identificar si la calcificación de los vasos sanguíneos es inestable y es probable que se rompa es particularmente difícil usando los métodos tradicionales de tomografía computarizada y resonancia magnética, o angiografía, que tiene otros riesgos.
"La angiografía requiere el uso de catéteres que son invasivos y tienen riesgos inherentes de daño tisular", dijo Chin, el autor principal. "Por otro lado, las tomografías computarizadas implican radiación ionizante que puede causar otros efectos perjudiciales para el tejido".
Chung dijo que las limitaciones de resolución de las imágenes tradicionales ofrecen a los médicos una "vista de pájaro" de la calcificación de mayor tamaño, lo que puede no ser necesariamente peligroso. "Si la calcificación está en la microescala, puede ser más difícil de detectar," ella dijo.
El equipo de investigación desarrolló una nanopartícula, conocida como micela, que se adhiere y enciende la calcificación para facilitar que se vean los bloqueos más pequeños que son propensos a romperse durante las imágenes.
Chin dijo que las micelas pueden apuntar específicamente a la hidroxiapatita, una forma única de calcio presente en las arterias y las placas ateroscleróticas.
"Nuestras nanopartículas de micelas demuestran una toxicidad mínima para las células y los tejidos y son altamente específicas para las calcificaciones de hidroxiapatita", dijo Chin. "Por lo tanto, esto minimiza la incertidumbre en la identificación de calcificaciones vasculares nocivas".
El equipo ha probado su nanopartícula en células calcificadas en un plato, dentro de un modelo de ratón de aterosclerosis, así como utilizando muestras de arterias derivadas del paciente proporcionadas por el cirujano vascular, Magee, que muestra su aplicabilidad no solo en animales pequeños sino también en humanostejidos
"En nuestro caso, demostramos que nuestra nanopartícula se une a la calcificación en el modelo de ratón más utilizado para la aterosclerosis y también funciona en el tejido vascular calcificado derivado de los pacientes", dijo Chin.
Chung dijo que el siguiente paso para el equipo era aprovechar las partículas de micelas para ser utilizadas en la terapia farmacológica dirigida para tratar la calcificación en las arterias, en lugar de solo como un medio para detectar posibles bloqueos.
"La idea detrás de las nanopartículas y la nanomedicina es que puede ser un operador como el sistema de operadores de Amazon, que transporta medicamentos directamente a una dirección o ubicación específica en el cuerpo, y no a lugares a los que no desea que vaya,"Dijo Chung.
"Espero que eso permita dosis más bajas, pero una alta eficacia en el sitio de la enfermedad sin dañar las células y los procesos orgánicos normales", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Greta Harrison. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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