Un equipo multidisciplinar de investigadores y gastroenterólogos de Corea del Sur ha logrado un nuevo método de tratamiento para la enfermedad inflamatoria intestinal crónica, como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Se basa en nanopartículas que imitan una capa especial de carbohidratos, situada en las células intestinales inflamadas y que desencadenan efectos antiinflamatorios.
En un estudio experimental que difunde Angewandte Chemie International Edition, el equipo dirigido por Hee-Seung Lee y Sangyong Jon, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), explica cómo han desarrollado un enfoque innovador para un medicamento oral dirigido a la inflamación del tracto gastrointestinal.
Estos científicos aseguran que los medicamentos comunes para tratar la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) tienen una eficacia terapéutica limitada y presentan efectos adversos graves, por lo que es urgente nuevos enfoques terapéuticos que puedan dirigirse de manera efectiva a los sitios inflamados ejerciendo una potente eficacia terapéutica y minimizando los efectos sistémicos.
En este trabajo, detallan la construcción y la evaluación terapéutica in vivo de una biblioteca de nanopartículas antiinflamatorias que imitan el glucocáliz (designadas como GlyNP) en un modelo de ratón con EII.
Esta biblioteca se creó uniendo bilirrubina (BR) a una biblioteca de glicopolímeros compuesta por combinaciones aleatorias de los cinco azúcares más abundantes de forma natural. “El cribado directo in vivo de GlyNP antiinflamatorios unidos a 31 BR mediante administración oral en ratones con colitis aguda -añaden- condujo a la identificación de un GlyNP candidato capaz de dirigirse a los macrófagos en el colon inflamado y aliviar eficazmente los síntomas de la colitis”.
Enfermedad inflamatoria intestinal
Estos hallazgos sugieren que la biblioteca GlyNP adjunta a BR se puede utilizar como plataforma para identificar nanomedicinas antiinflamatorias para diversas enfermedades inflamatorias.
Los calambres estomacales y la diarrea severa, a menudo acompañados de una pérdida de peso significativa, son algunos de los síntomas que sufren repetidamente los pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal. Y este cuadro, a menudo, durante semanas.
Las causas de esta disfunción siguen sin estar claras, pero parecen implicar un deficiente funcionamiento del sistema inmunitario. Los tratamientos actuales tienen como objetivo reducir los síntomas con medicamentos antiinflamatorios, como el ácido 5-aminosalicílico (5-ASA), corticosteroides e inmunomoduladores. Pero los clínicos no recomiendan su uso a largo plazo debido a sus efectos secundarios graves, como un alto riesgo de infección debido a la inmunosupresión.
En este estudio, los investigadores se centraron en el glucocáliz, una capa rica en carbohidratos que recubre las células de la superficie del intestino. Las bacterias intestinales beneficiosas, que tienen su propio glucocáliz correspondiente, se adhieren a este recubrimiento.
Nanopartículas que imitan el patrón del glucocáliz
Desarrollaron nanopartículas que imitan el patrón del glucocáliz. Comenzando con los cinco monómeros de azúcar que se encuentran más comúnmente en la naturaleza, produjeron una colección (biblioteca de sustancias) de diferentes cadenas de polímeros con uno, dos, tres, cuatro o cinco de estos azúcares, en orden y composición aleatorios como cadenas laterales.
Estas cadenas de polímeros se agregan en nanopartículas. También adhirieron moléculas de bilirrubina. Este pigmento biliar es un antioxidante producido naturalmente por el cuerpo y tiene un efecto antiinflamatorio.
Cuando se administraron por vía oral a murinos con EII, algunas versiones de estas nanopartículas redujeron los síntomas significativamente mejor que el medicamento 5-ASA. Las nanopartículas con mannose y N-acetylglucosamine fueron las más efectivas.
Estos dos azúcares aumentan la absorción de las nanopartículas por parte de los macrófagos activados en el intestino inflamado y la bilirrubina inhibe de manera muy eficiente la actividad inflamatoria de estas células inmunitarias.
Además y según estos científicos, la concentración de ciertas citocinas inflamatorias se reduce significativamente, se estimula la producción de factores antiinflamatorios y disminuye el estrés oxidativo.
El efecto inmunosupresor se limita a las áreas inflamadas del intestino, minimizando los efectos secundarios sistémicos desfavorables, concluyen.
A pesar de los resultados, estos investigadores advierten que “la fabricación de GlyNP a gran escala, manteniendo estrictos estándares de control de calidad, puede presentar desafíos considerables para su traducción clínica exitosa en el futuro”.
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