O spray nasal de nanopartículas pode oferecer entrega rápida e segura de drogas ao cérebro
Atravessar a barreira hematoencefálica é um desafio para os desenvolvedores de medicamentos. Agora, depois de testar o método em gafanhotos, uma equipe de engenheiros mostra como um spray nasal de aerossol contendo nanopartículas de ouro pode oferecer uma maneira rápida e não invasiva de fornecer drogas ao cérebro.
A equipe – da Universidade de Washington em St. Louis (WUSTL), MO – descreve a pesquisa de prova de conceito na revista Relatórios Científicos.
Para o cérebro funcionar, ele deve operar em um ambiente químico rigidamente controlado, protegido das mais variadas flutuações do resto do corpo.
Esse ambiente estável é mantido pela barreira hematoencefálica, que compreende camadas de células especializadas nos revestimentos internos dos pequenos vasos sanguíneos no cérebro e na medula espinhal.
A barreira hematoencefálica impede a entrada de toxinas nos tecidos do cérebro e da medula espinhal. Infelizmente, ele faz o trabalho tão bem que também impede muitos medicamentos, como os usados para matar células cancerígenas.
Uma maneira de superar isso é fornecer drogas ao cérebro usando injeções. No entanto, essas abordagens invasivas são arriscadas, pois podem danificar os tecidos e ter pouco controle sobre a distribuição dos medicamentos a partir do ponto de injeção, observam os pesquisadores do estudo.
Assim, em uma tentativa de encontrar uma alternativa eficaz e menos arriscada, a equipe da WUSTL decidiu explorar o potencial do uso de nanopartículas para transportar drogas para o cérebro através do nariz.
O interesse no uso da nanotecnologia – a capacidade de controlar a matéria na escala atômica e molecular – para desenvolver novas ferramentas e tratamentos de diagnóstico está crescendo, observam os autores em seu relatório de estudo.
Vários novos nanomateriais foram usados para transportar medicamentos para alvos específicos em órgãos e tecidos. Eles parecem maximizar a eficácia do medicamento e minimizar os efeitos colaterais.
O co-autor Barani Raman, professor associado de engenharia biomédica, diz que o nariz oferece o caminho mais curto – e provavelmente o mais fácil – para o cérebro.
Ele e seus colegas observam que, a partir de vários estudos, as nanopartículas de ouro surgiram como o material de escolha para a entrega de medicamentos. Eles são relativamente fáceis de sintetizar e personalizar e possuem boa biocompatibilidade.
A equipe desenvolveu um novo método de difusão em aerossol que deposita nanopartículas de ouro nas regiões superiores da cavidade nasal. Eles produziram as nanopartículas com uma forma, tamanho e carga de superfície controladas e as etiquetaram com marcadores fluorescentes para que pudessem ser rastreados.
Os pesquisadores testaram a eficácia do aerossol de nanopartículas em gafanhotos porque suas barreiras hematoencefálicas têm semelhanças com as dos seres humanos – especialmente quando passam pela via nasal.
O professor Raman explica que, em humanos, para atingir o cérebro através do nariz, as nanopartículas precisam viajar através do bulbo olfativo e depois do córtex olfativo, “dois relés e você atingiu o córtex”, diz ele.
“O mesmo se aplica aos circuitos olfativos de invertebrados”, acrescenta ele, “embora este último seja um sistema relativamente mais simples, com [a] gânglio supraesofágico em vez de um bulbo e córtex olfativo “.
A equipe expôs as antenas dos gafanhotos ao aerossol e acompanhou o progresso das nanopartículas marcadas. Em alguns minutos, as nanopartículas atravessaram o circuito olfativo dos insetos, passaram pela barreira hematoencefálica e inundaram o tecido cerebral.
A equipe mostrou que as nanopartículas não afetavam a função cerebral dos insetos. Eles mediram as respostas eletrofisiológicas dos neurônios olfativos dos gafanhotos antes e após o tratamento e não encontraram diferença discernível até várias horas depois.
Os pesquisadores dizem que o próximo estágio da pesquisa será carregar as nanopartículas com diferentes drogas e usar o ultrassom para direcionar doses precisas para atingir áreas específicas do cérebro. Tais métodos podem fazer uma grande diferença no tratamento de tumores cerebrais.
“A barreira hematoencefálica protege o cérebro de substâncias estranhas no sangue que podem ferir o cérebro. Mas quando precisamos entregar algo lá, ultrapassar essa barreira é difícil e invasivo. Nossa técnica não invasiva pode fornecer medicamentos via nanopartículas, portanto, há menos riscos e melhores tempos de resposta. ”
Prof. Barani raman
Saiba como a aspirina solúvel pode ser uma inovação no tratamento de tumores cerebrais.
Source link
