Nanomedicina

La Nanomedicina como un nuevo enfoque frente a patógenos intracelulares.

Enfermedades tales como tuberculosis, hepatitis, y HIV/AIDS son causadas por patógenos intracelulares y son una carga mayor para la comunidad medica global.

Los tratamientos convencionales para estas enfermedades típicamente consisten en terapia a largo plazo con una combinación de drogas, las cuales pueden dejar efectos colaterales y contribuir a una baja recuperación del paciente. Los patógenos residen dentro de compartimentos intracelulares, lo cual le provee una barrera adicional para el tratamiento efectivo. Por lo cual son necesarias terapia mas efectivas y mejoradas para tales enfermedades intracelulares.

Los compartimentos intracelulares en los cuales los patógenos pueden residir y como la nanomedicina tiene el potencial de mejorar la terapia intracelular para estas enfermedades mediante las propiedades tales como precisión de objetivo o blanco, liberación sostenida de droga, y liberación de droga a la localización de patógenos intracelulares.

Las características de la nanomedicina puede generar ventajas en el desarrollo de terapias alternativas o mejores para las enfermedades intracelulares.

Palabras clave: patógeno intracelular, infección, nanomedicina, nanoparticla, liberación de droga

Bibliografía:

International Journal of Nanomedicine

Andrea L Armstead, Bingyun Li, Biomaterials, Bioengineering and Nanotechnology Laboratory,

Department of Orthopedics, School of Medicine, West Virginia University, Morgantown, WV. Pharmaceutical and Pharmacological Sciences, Health Sciences Center, West Virginia University, Morgantown, WV; WVNano Initiative, Morgantown, WV, USA

Efectos de nanoparticulas de magnetita (Fe3O4) sobre la inducción de electroporación interna en células (GH3) de tumor pituitario y en macrófagos RAW-264-7.

Los estudios de materiales a nanoescala han adquirido interés industrial y científico significativo en años recientes. Las nanopartículas (NPs) de Magnetita (Fe3O4), han sido extensamente explitados como ferrocluidos en varias aplicaciones industriales. Esto responde a la energía electromagnética por el cambio de anisotropía de la superficie y por lo tanto la capacidad de generar calor en microambientes para terapéuticas clínicas. Fe3O4 NPs usualmente presentan propiedades super paramagneticas y por la alteración de la relajación protón en el microambiente de tejidos, son ideales para el aumento de la resonancia de contraste. Estudios recientes han descrito un protocolo de preparación acuosa para la buena dispersión de NPs Fe3O4 por la coprecipitación de Fe(II) y Fe(III) en la presencia de ácido orgánico.

Las NPs de magnetita derivadas presentan un grupo amino de superficie estable sin una cubierta de polímero sin embargo le permite estar bien disperso en la fase acuosa y en fluidos de tejidos.

NPs Magneticas han sido reportadas para estimular los canales de iones mecanosensitivos. La presencia de nanopartículas superparamagnéticas pueden alterar la permeabilidad magnetica del campo y la distribución afectando por lo tanto los hechos locales en el microambiente.

Otros tipos de nanomateriales tales como los nanotubos de carbón han sido reportados para influir en la amplitud de los movimientos de ion potasio (K+);

Sin embargo, para nuestro conocimiento, los mecanismos a traves de los cuales estas NPs de magnetita pueden interactuar con las celulas, o especificamente con los canales ionicos, permanece no claro.

Es reconocido que la electroporación de la membrana (MEP) favorece un considerable incremento en la conductividad y permeabilidad de la membrana plasmática con la ayuda de un campo eléctrico aplicado externamente. Esta maniobra es comunmente usada para la transferencia de DNA y la introducción quimioterapéutica dentro de las células, y fué recientemente aplicada a la etiquetación de células con Fe3O4 NPs.

En las células GH3 de tumor pituitario, hemos identificado un tipo único de induccción de hiperpolarización interior de membrana, referido como una MEP-inducida (IMEP), que es sensible a la inhibición de la memantina y LaCl3 y a la estimulación de honokiol, un dimero del allylphenol

Debido a la alta conductancia de los canales MEP inducidos, incluso en una baja probabilidad de apertura, un fluido significativo tiende a ocurrir y puede por lo tanto alterar la conducta eléctrica de los poros de la células.

El propósito de este trabajo es evaluar cuando las NPs Fe3O4 NPs con un diámetro de 6 nm pueden favorecer los efectos funcionales sobre los sucesos ionicos en las células (GH3) de tumor pituitario.

Los hallazgos demuestran que las NPs de Fe3O4 NPs son efectivos en la disminución de la amplitud de IMEP en una manera dependiente de la concentración en estas células. Las concentraciones mas altas (3 mg/mL) de estas partícular también han notado un incremento de la amplitud IMEP.

Resultados: La adición de Fe3O4 NPs disminuye la amplitud de electroporación inducida de mambrana (IMEP) con una concentración inhibitoria media-máxima a 45 μg/mL.

Fe3O4 NPs a una concentración de 3 mg/mL producede una respuesta bifásica en la amplitud de IMEP. Un efecto similar también fue notado en macrófagos RAW 264.7.

Conclusión: La modulación de la electroporation-inducida magnética por Fe3O4 NPs

constituye un importante seguimiento para rastreo de células bajo varias modalidades de imagen o para facilitar la administración de drogas.

Palabras clave: iron oxide, ion current, free radical

Bibliografía:

International Journal of Nanomedicine

Yen-Chin Liu Department of Anesthesiology,

Ping-Ching Wu2Institute of Oral Medicine and Department of Stomatology,

Dar-Bin Shieh2–5 Center for Micro/Nano Science and Technology, National Cheng Kung

University, 6Innovation Center for Advanced Medical Device Technology, National Cheng Kung University,

Sheng-Nan Wu3,6,7 Department of Physiology, National Cheng Kung University Hospital,

College of Medicine

National Cheng Kung University Medical College, Tainan, Taiwan