Iluminando el alzhéimer: sensores fluorescentes avanzados para imágenes cerebrales no invasivas

MadridCientíficos están mejorando las técnicas para obtener imágenes del cerebro en el caso del Alzheimer. Nuevos sensores fluorescentes podrían permitir la visualización del cerebro en vivo sin necesidad de cirugía. Estos sensores pueden detectar los niveles de neurotransmisores, facilitando el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

Puntos clave sobre este avance:

• La barrera hematoencefálica (BHE) presenta desafíos para la entrega de sensores.
• Los sensores fluorescentes pueden detectar pequeñas moléculas como el trifosfato de adenosina (ATP).
• La encapsulación en exosomas permite que los sensores crucen la BHE de manera eficiente.

Yi Lu y su equipo han ideado una nueva forma de entregar estos sensores. Colocaron sensores de aptámeros de ATP dentro de exosomas extraídos de células cerebrales. Los exosomas son diminutas vesículas que pueden atravesar fácilmente la barrera hematoencefálica.

En pruebas de laboratorio, los sensores transportados por exosomas atravesaron una capa de células endoteliales cuatro veces mejor que los métodos convencionales. Estos sensores se iluminaron al unirse a ATP en las células cerebrales, demostrando así su capacidad para medir los niveles de ATP en tiempo real.

Investigadores probaron este método en ratones con enfermedad de Alzheimer. Inyectaron sensores dentro de exosomas o por separado. Los sensores administrados solos se acumularon mayormente en la sangre, hígado, riñones y pulmones. En cambio, aquellos dentro de exosomas se concentraron en el cerebro. Esto demuestra que utilizar exosomas para llevar sensores es más eficaz para dirigirse al cerebro.

Los sensores transportados por exosomas detectaron bajos niveles de ATP en áreas clave del cerebro como el hipocampo, la corteza y el subículo. Estos niveles reducidos de ATP en dichas regiones indican la presencia de la enfermedad de Alzheimer.

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Este avance podría mejorar el diagnóstico y tratamiento del Alzheimer. A medida que esta tecnología avance, podría utilizarse para identificar otros importantes compuestos químicos cerebrales. Esto contribuiría a comprender diversas condiciones neurológicas y a desarrollar tratamientos específicos.

Esto es emocionante ya que permite la imagen en tiempo real. Los métodos actuales a menudo requieren procedimientos invasivos o componentes artificiales que luchan por atravesar la barrera hematoencefálica. Este nuevo método utiliza componentes naturales, lo que lo hace más seguro y eficiente.

Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU., la Fundación Welch, el Programa de Capacitación en la Interfaz Química-Biología del NIH en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, y una Beca de Investigación de Posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias.

Esta investigación podría revolucionar nuestra comprensión de la salud cerebral. Medir los niveles de neurotransmisores en tiempo real podría ayudarnos a diagnosticar problemas tempranamente y mejorar los tratamientos. Es asombroso que empacar sensores en exosomas permita atravesar la barrera hematoencefálica, lo cual ha complicado la obtención de imágenes del cerebro.

Los sensores fluorescentes en exosomas son útiles para la investigación del Alzheimer. Ofrecen un método no invasivo para medir químicos importantes en el cerebro. Esto podría abrir nuevas vías para diagnosticar y tratar enfermedades neurodegenerativas.