{"id":106691,"date":"2023-03-29T16:28:07","date_gmt":"2023-03-29T14:28:07","guid":{"rendered":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/la-barrera-hematoencefalica-del-cerebro-en-un-chip-para-estudiar-farmacos-contra-el-alzheimer\/"},"modified":"2023-03-30T09:52:24","modified_gmt":"2023-03-30T07:52:24","slug":"la-barrera-hematoencefalica-del-cerebro-en-un-chip-para-estudiar-farmacos-contra-el-alzheimer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/la-barrera-hematoencefalica-del-cerebro-en-un-chip-para-estudiar-farmacos-contra-el-alzheimer\/","title":{"rendered":"La barrera hematoencef\u00e1lica del cerebro en un chip para estudiar f\u00e1rmacos contra el Alzheimer"},"content":{"rendered":"\n

Un estudio liderado por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) describe el desarrollo de un \u00f3rgano-en-un-chip que funciona como modelo de la barrera hematoencef\u00e1lica humana. El sistema permite estudiar el funcionamiento de esta barrera ante los f\u00e1rmacos y hacer un cribado de los m\u00e1s efectivos, evitando los ensayos con animales. El dispositivo podr\u00eda incorporar tambi\u00e9n c\u00e9lulas de pacientes para hacer un estudio personalizado de la enfermedad.<\/h4>\n\n\n\n
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De izquierda a derecha: Sujey Palma Florez, M\u00f2nica Mir Llorente, Anna Lagunas Targarona<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La barrera hematoencef\u00e1lica tiene una importante funci\u00f3n biol\u00f3gica ya que protege el cerebro de posibles t\u00f3xicos en la sangre, suministra los nutrientes a los tejidos cerebrales y filtra los compuestos nocivos del cerebro de vuelta al torrente sangu\u00edneo. Adem\u00e1s de todas estas funciones, tambi\u00e9n es una barrera fisiol\u00f3gica que impide que la gran mayor\u00eda de f\u00e1rmacos lleguen al cerebro, lo que la convierte en un obst\u00e1culo para el desarrollo de f\u00e1rmacos efectivos contra enfermedades neurodegenerativas.<\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de los m\u00e9todos tradicionales de cultivo celular utilizados para estudiar el comportamiento de los f\u00e1rmacos no reproducen adecuadamente la fisiolog\u00eda de los pacientes. Por otro lado, los modelos animales muy a menudo no generan resultados comparables a la respuesta en humanos, aparte de los problemas \u00e9ticos que se encuentran intr\u00ednsecamente asociados a la experimentaci\u00f3n animal.<\/p>\n\n\n\n

En este sentido, las llamadas plataformas de \u00f3rgano-en-un-chip (OoC de las siglas en ingl\u00e9s) se presentan como una excelente alternativa a los m\u00e9todos de estudio tradicionales, ya que permiten simular el funcionamiento de \u00f3rganos humanos espec\u00edficos a escala microsc\u00f3pica. Estos sistemas hacen posible el cribado de f\u00e1rmacos y el estudio de enfermedades, ofreciendo as\u00ed la posibilidad de evitar los ensayos con animales, de manera m\u00e1s r\u00e1pida y con un coste m\u00e1s bajo.<\/p>\n\n\n\n

Un estudio reciente del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) describe el desarrollo de un \u00f3rgano-en-un-chip que funciona como modelo de la barrera hematoencef\u00e1lica humana. El sistema permite estudiar el funcionamiento de esta barrera ante los f\u00e1rmacos y hacer un cribado de los m\u00e1s efectivos, evitando los ensayos con animales.<\/p>\n\n\n\n

El sistema presentado es altamente vers\u00e1til y abre la puerta al estudio de procesos patol\u00f3gicos en el chip. Seg\u00fan detalla la Dra. Anna Lagunas, investigadora del IBEC, y coautora de la publicaci\u00f3n, \u00abel dispositivo se podr\u00eda adaptar tambi\u00e9n a diferentes tipos de estudios que involucran la patolog\u00eda del cerebro humano, como es el caso de muchas enfermedades neurodegenerativas, en las que la integridad de la barrera hematoencef\u00e1lica se encuentra a menudo comprometida. Adem\u00e1s, si en el chip se incorporasen, por ejemplo, c\u00e9lulas derivadas de paciente, \u00e9ste permitir\u00eda un estudio personalizado de la enfermedad.\u00bb<\/strong><\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n

Asimismo, \u00ablas caracter\u00edsticas f\u00edsicas del dispositivo lo hacen portable, f\u00e1cil de emplear y podr\u00eda someterse a la producci\u00f3n en masa y a la automatizaci\u00f3n tanto de las lecturas \u00f3pticas como el\u00e9ctricas para una futura implementaci\u00f3n industrial.\u00bb<\/strong>  Explica la Dra. M\u00f2nica Mir, investigadora del IBEC y profesora del Departamento de Ingenier\u00eda Electr\u00f3nica y Biom\u00e9dica de la Universidad de Barcelona (UB), coautora del estudio.<\/p>\n\n\n\n

El trabajo, publicado en la revista cient\u00edfica Journal of Nanobiotechnology<\/em>, ha sido liderado por las Dras. M\u00f2nica Mir y Anna Lagunas, ambas investigadoras del grupo de Nanobioingenier\u00eda del IBEC dirigido por Josep Samitier y son miembros del Centro de Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica en Red (CIBER-BBN). El estudio tambi\u00e9n cuenta con la participaci\u00f3n de la Universidad de Barcelona, la Universidad de Chile y el Centro Avanzado de Enfermedades Cr\u00f3nicas de Chile.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo funciona este \u00f3rgano-en-un-chip?<\/strong><\/strong><\/h4>\n\n\n\n

El dispositivo est\u00e1 fabricado en un sistema microflu\u00eddico, que permite manipular y controlar fluidos en una escala muy peque\u00f1a y analizar muestras de peque\u00f1os vol\u00famenes.<\/p>\n\n\n\n

Incluye un cultivo tridimensional de diferentes tipos de c\u00e9lulas de origen humano que forman una estructura de barrera endotelial, que tiene la funci\u00f3n de separar la sangre de los tejidos adyacentes. Esta estructura imita la barrera hematoencef\u00e1lica humana y presenta valores de permeabilidad m\u00e1s esmerada que los modelos est\u00e1ndar actuales.<\/p>\n\n\n\n

El modelo incorpora tambi\u00e9n un sistema de microel\u00e9ctros que permiten monitorizar la integridad y permeabilidad de la barrera endotelial antes y despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos.<\/p>\n\n\n\n

Sujey Palma, estudiante de doctorado en el IBEC y primera autora del estudio, celebra el trabajo realizado: \u00abSin duda es una plataforma con mucho potencial para poder evaluar de manera adecuada la permeabilidad de nuevos candidatos terap\u00e9uticos prometedores como los nanosistemas. Tambi\u00e9n, un dispositivo as\u00ed nos podr\u00eda permitir estudiar c\u00f3mo estos nuevos sistemas pueden afectar morfol\u00f3gica y fisiol\u00f3gicamente a la barrera postadministraci\u00f3n\u00bb.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Con el fin de validar el funcionamiento del chip, se ha usado un sistema nanom\u00e9trico para la liberaci\u00f3n de f\u00e1rmacos desarrollado previamente por el grupo de Marcelo J. Kogan en la Universidad de Chile, coautores del art\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n

Se trata de unas nanopart\u00edculas de oro que, en primer lugar, facilitan la permeaci\u00f3n del f\u00e1rmaco a trav\u00e9s de la barrera hematoencef\u00e1lica y, en segundo lugar, se unen a las llamadas fibras de beta amiloide, unas mol\u00e9culas que se forman en la enfermedad de Alzheimer, desagreg\u00e1ndolas.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Art\u00edculo referenciado:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sujey Palma-Florez, Adri\u00e1n L\u00f3pez-Canosa, Francisco Moralez-Zavala, Oscar Casta\u00f1o, M.J. Kogan, Josep Samitier, Anna Lagunas & M\u00f2nica Mir. BBB-on-a-chip con micro-TEER integrado para la evaluaci\u00f3n de permeabilidad de nanovarillas de oro multifuncionalizadas contra la enfermedad de Alzheimer.<\/a> J Nanobiotechnol <\/em>(2023). DOI: 10.1186\/s12951-023-01798-2<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

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