Los investigadores de la Universidad de Cornell pueden haber resuelto un misterio de hace 100 años: El cómo abrir y cerrar de forma segura la barrera hematoencefálica podrían liberar con eficacia las terapias para tratar la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis múltiple y los cánceres del sistema nervioso central.
Los investigadores descubrieron que la adenosina, una molécula producida por el cuerpo, puede regular la entrada de grandes moléculas en el cerebro. Por primera vez, los investigadores descubrieron que, cuando los receptores de adenosina se activan en las células que forman la barrera hematoencefálica, se abre una puerta de entrada a través dicha barrera.
Aunque el estudio fue realizado en ratones, los investigadores también encontraron los receptores de adenosina de estas mismas células en los humanos. También descubrieron que el medicamento ya aprobado por la FDA, llamado Lexiscan, un fármaco basado en la adenosina y utilizada en la MRI del corazón en pacientes muy enfermos, también deja abierta brevemente la puerta de entrada a través de la barrera hematoencefálica.
Esta barrera está compuesta por células especializadas que forman los vasos sanguíneos del cerebro. De manera selectiva, evitan que determinadas sustancias pasen de la sangre al cerebro, permitiendo el paso sólo a las moléculas esenciales como aminoácidos, oxígeno, glucosa y agua. La barrera es tan restrictiva que los investigadores no han encontrado manera de administrar fármacos que lleguen al cerebro, hasta ahora.
«El mayor obstáculo para todas las enfermedades neurológicas es que no podemos tratarlas, porque no hay manera de entregar las drogas al cerebro», señalaba Margaret Bynoe, profesora adjunta de inmunología en el Colegio de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cornell, y co-autora principal del artículo que aparece hoy en el Journal of Neuroscience. Aaron Carman, un ex-postdoctorado en el laboratorio Bynoe, es principal autor del artículo. El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud.
«Las grandes compañías farmacéuticas han estado intentando desde hace 100 años encontrar la manera de atravesar la barrera hematoencefálica y mantener así vivos a los pacientes», apuntó Bynoe, que con sus colegas han patentado estos resultados y han iniciado una empresa, Adenios Inc., que desarrollará las pruebas con drogas y los ensayos preclínicos.
Los investigadores han tratado de entregar las drogas en el cerebro modificándolos para que se unan a los receptores y se «encadenen» con otras moléculas y así atravesar la barrera, pero hasta el momento, con este proceso se pierde eficacia del fármaco, añadió.
«Con la utilización de los receptores de adenosina parece que tenemos puerta de acceso más generalizado a través de la barrera», agregó. «Estamos aprovechando este mecanismo para abrir y cerrar la puerta cuando queremos».
En el documento, los investigadores describen con éxito el transporte de macromoléculas, como grandes dextranos y anticuerpos en el cerebro. «Queríamos ver hasta qué punto podíamos conseguir pasar moléculas de gran tamaño y si había alguna restricción en el tamaño», explicaba Bynoe.
También se ha conseguido entregar con éxito un anticuerpo anti beta-amiloide a través de la barrera hematoencefálica, y observaron que se unía a las placas de beta-amiloide que causaban la enfermedad de Alzheimer en un modelo de ratón transgénico. Se ha iniciado un trabajo similar para el tratamiento de la esclerosis múltiple, donde los investigadores esperan cerrar la barrera en vez de abrirla, para evitar que las células inmunes destructivas entren y causen otra enfermedad.
Aunque hay muchos conocidos antagonistas (medicamentos o proteínas que bloquean específicamente la señalización), de los receptores de adenosina en ratones, el trabajo futuro tratará de identificar las drogas apropiadas para los humanos.
Los investigadores también planean explorar la entrega de medicamentos contra el cáncer cerebral, y a su vez, entender mejor esa fisiología de los receptores de adenosina capaces de modular la barrera hematoencefálica.
- Referencia: EurekAlert!.org, 13 septiembre 2011, contacto: Joe Schwartz
- Fuente: College of Veterinary Medicine.
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