MADRID 7 Ago. (EUROPA PRESS) -
Los niveles de neurotransmisores en el cerebro pueden indicar la salud cerebral y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Sin embargo, la barrera hematoencefálica (BHE) protectora dificulta la introducción de sensores fluorescentes que puedan detectar estas pequeñas moléculas en el cerebro. Ahora, investigadores de la Sociedad Química Estadounidense publican en la revista 'ACS Central Science' una forma de empaquetar estos sensores para que pasen fácilmente a través de la BHE en ratones, lo que permite obtener mejores imágenes cerebrales. Con un mayor desarrollo, la tecnología podría ayudar a avanzar en el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
Es común que los niveles de neurotransmisores disminuyan con la edad, pero los niveles bajos del neurotransmisor adenosín trifosfato (ATP) pueden ser un indicio de la enfermedad de Alzheimer. Para medir la ubicación y la cantidad de ATP en el cerebro, los investigadores han desarrollado sensores fluorescentes a partir de fragmentos de ADN llamados aptámeros que se iluminan cuando se unen a una molécula objetivo.
Se han desarrollado métodos para enviar estos sensores desde el torrente sanguíneo al cerebro, pero la mayoría contiene componentes sintéticos que no pueden cruzar fácilmente la BHE. Para desarrollar sensores para imágenes cerebrales en vivo, Yi Lu, de la Universidad de Texas en Austin (Estados Unidos) y su equipo encapsularon un sensor de aptámero de ATP en vesículas microscópicas derivadas de células cerebrales llamadas exosomas. Probaron el nuevo sistema de administración de sensores en modelos de laboratorio de la BHE y en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer.
El modelo de laboratorio de la BBB consistió en una capa de células endoteliales sobre una solución que contenía células cerebrales. Los exosomas cargados con sensores de los investigadores fueron casi cuatro veces más eficientes que los sistemas de administración de sensores convencionales a la hora de atravesar la barrera endotelial y liberar el sensor fluorescente en las células cerebrales. Esto se confirmó midiendo el nivel observado de fluorescencia inducida por la unión de ATP.
A continuación, el equipo de Lu inyectó a modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer los exosomas cargados con sensores o sensores flotantes sin carga. Al medir las señales de fluorescencia en los ratones, los investigadores descubrieron que los sensores flotantes permanecían principalmente en la sangre, el hígado, los riñones y los pulmones, mientras que los sensores administrados a través de exosomas se acumulaban en el cerebro.
En modelos de ratón con enfermedad de Alzheimer, los sensores administrados mediante exosomas identificaron la ubicación y la concentración de ATP en diferentes regiones del cerebro. En concreto, observaron niveles bajos de ATP en las regiones del hipocampo, la corteza y el subículo del cerebro, que son indicativas de la enfermedad. Los investigadores afirman que sus sensores reactivos al ATP cargados con exosomas son prometedores para la obtención de imágenes cerebrales en vivo no invasivas y podrían seguir desarrollándose para crear sensores para una variedad de neurotransmisores clínicamente relevantes.
