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Los sensores fluorescentes mejoran la imagenología de la enfermedad de Alzheimer

Banik M, Ledray AP, Wu Y, Lu Y.

ACS Cent Sci. July 31, 2024. 2374-7943. doi: 10.1021/acscentsci.4c00563

Fecha de publicación de la noticia 07/08/2024 | Fuente Redacción / ACS Cent Sci | Nº de lecturas de la noticia 72

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Los niveles de neurotransmisores en el cerebro pueden indicar la salud cerebral y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Sin embargo, la barrera hematoencefálica (BHE) dificulta la introducción de sensores fluorescentes que puedan detectar estas pequeñas moléculas. Ahora, investigadores de la Sociedad Química Estadounidense publican en ACS Central Science una forma de empaquetar estos sensores para que pasen a través de la BHE en ratones, permitiendo obtener mejores imágenes cerebrales, favoreciendo avances en el diagnóstico y tratamiento del Alzheimer.

Es común que los niveles de neurotransmisores disminuyan con la edad, pero los niveles bajos del neurotransmisor adenosín trifosfato (ATP) pueden ser un indicio de la enfermedad de Alzheimer. Para medir la ubicación y la cantidad de ATP en el cerebro, los investigadores han desarrollado sensores fluorescentes a partir de fragmentos de ADN llamados aptámeros que se iluminan cuando se unen a una molécula objetivo. Se han desarrollado métodos para enviar estos sensores desde el torrente sanguíneo al cerebro, pero la mayoría contiene componentes sintéticos que no pueden cruzar fácilmente la BHE. Para desarrollar sensores para imágenes cerebrales en vivo los autores encapsularon un sensor de aptámero de ATP en vesículas microscópicas derivadas de exosomas. Probaron el nuevo sistema de administración de sensores en modelos de laboratorio de la BHE y en modelos de ratón con Alzheimer. El modelo de laboratorio consistió en una capa de células endoteliales sobre una solución que contenía células cerebrales.

Los exosomas cargados con los nuevos sensores fueron casi cuatro veces más eficientes que los sistemas de administración de sensores convencionales a la hora de atravesar la BHE y liberar el sensor fluorescente en las células cerebrales. Para confirmar este extremo, se inyectaron a modelos de ratón de Alzheimer los exosomas cargados con sensores o sensores flotantes sin carga. Al medir las señales de fluorescencia en los ratones se observó que los sensores flotantes permanecían principalmente en la sangre, el hígado, los riñones y los pulmones, mientras que los sensores administrados a través de exosomas se acumulaban en el cerebro. Estos últimos identificaron la ubicación y la concentración de ATP en diferentes regiones del cerebro. En concreto, observaron niveles bajos de ATP en hipocampo, corteza y subículo, todos signos indicativos de enfermedad.
Palabras claveAlzheimer ATP Barrera hematoencefálica exosomas CategoriasDemencia Neurodegeneración