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Según científicos de la Universidad Xi’an Jiaotong-Liverpool y otras universidades de China, la estimulación cerebral junto con un aerosol nasal de nanopartículas puede mejorar la recuperación después de un accidente cerebrovascular isquémico en un modelo animal.
![La estrategia no invasiva entrega nanopartículas al cerebro](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39740_16644545626698458.jpg)
Crédito de la foto: Universidad de Xi’an Jiaotong-Liverpool
El aerosol nasal es un medio no invasivo de administrar nanopartículas magnéticas en el cerebro, que, según ha demostrado la investigación, puede mejorar los efectos de la estimulación magnética transcraneal (TMS).
TMS es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que ahora se usa clínicamente o en ensayos clínicos para curar trastornos neurológicos como accidentes cerebrovasculares, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, depresión y adicción.
Después de un accidente cerebrovascular isquémico, las ratas que recibieron una combinación de tratamiento con nanopartículas y TMS cada 24 horas durante 14 días mostraron una mejor salud, aumentaron de peso más rápido y mejoraron las habilidades cognitivas y motoras en comparación con las que solo recibieron tratamiento con TMS.
Durante la terapia TMS, la corriente eléctrica pasa a través de una bobina eléctrica ubicada fuera del cráneo, lo que crea un campo magnético que activa las células cerebrales al generar una corriente eléctrica adicional en el cerebro. Sin embargo, la estimulación a menudo es insuficiente para penetrar lo suficiente en el cerebro para llegar a las áreas a tratar.
Los investigadores muestran en este nuevo estudio que las nanopartículas magnéticas administradas por vía intranasal pueden hacer que las neuronas respondan mejor y amplificar la señal magnética de la TMS para llegar al tejido cerebral más profundo, lo que mejora la recuperación. El descubrimiento abre nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades neurológicas.
De lo imposible a lo posible
El estudio resuelve una pregunta importante en nanomedicina: ¿es posible mejorar la TMS mediante la administración de nanopartículas de forma no invasiva en el cerebro? Los principales expertos han dicho anteriormente que esto es casi imposible debido a la barrera hematoencefálica. Esta barrera física separa el cerebro del resto del torrente sanguíneo del cuerpo.
Los investigadores superaron esto usando un poderoso imán colocado cerca de la cabeza para guiar las nanopartículas magnéticas más cerca de la región de interés.
Pudimos cruzar la barrera hematoencefálica y administrar suficientes nanopartículas en el cerebro para usarlas en combinación con la simulación TMS para mejorar la recuperación después de un accidente cerebrovascular. Los dispositivos TMS ya se están utilizando para el tratamiento clínico de trastornos neurológicos, pero tienen serias limitaciones en términos del nivel de estimulación y la profundidad del cerebro que pueden penetrar..
dr. Gang Ruan, autor correspondiente del estudio, Universidad Xi’an Jiaotong-Liverpool
dr. Ruan dice: «Al administrar nanopartículas magnéticas de forma no invasiva en el cerebro, podemos amplificar y amplificar los efectos de la estimulación TMS en las neuronas, lo que hace que el tratamiento sea más efectivo. La demostración de que las nanopartículas se pueden utilizar de esta manera allana el camino para las aplicaciones médicas de las nanopartículas en otras enfermedades neurológicas..»
superar las barreras
Dado que las nanopartículas de óxido de hierro utilizadas por los investigadores no son tóxicas y son biodegradables, ya se están utilizando para tratar la deficiencia de hierro. Los científicos también modificaron las nanopartículas recubriéndolas con varios compuestos no tóxicos.
El recubrimiento hace que las nanopartículas se adhieran a la barrera hematoencefálica, aumentando sus posibilidades de cruzarla. Sin este recubrimiento, las partículas simplemente rebotan en la barrera en lugar de atravesarla. Las modificaciones a las partículas de óxido de hierro también aseguran que las nanopartículas se adhieran a las neuronas y aumenten su capacidad de respuesta a la estimulación TMS..
dr. Gang Ruan, autor correspondiente del estudio, Universidad Xi’an Jiaotong-Liverpool
La seguridad del uso de nanopartículas modificadas en ensayos clínicos debe evaluarse, pero tienen el potencial de usarse junto con TMS y otras técnicas, como imágenes cerebrales, para obtener una mejor comprensión de cómo funciona el cerebro y el tratamiento de mejorar neurológica. trastornos
Muchos científicos todavía creen que es imposible administrar de manera no invasiva suficientes nanopartículas en el cerebro para afectar la función cerebral. Pero hemos demostrado que es posible. Hemos combinado la experiencia de nuestro equipo en cuatro disciplinas diferentes, ciencia de materiales, biofísica, neurociencia y medicina, para ampliar los límites de nuestro conocimiento y desafiar el pensamiento actual en el campo..
dr. Gang Ruan, autor correspondiente del estudio, Universidad Xi’an Jiaotong-Liverpool
referencia de la revista
Hong, Y. y otros. (2022) Mejora de la estimulación cerebral no invasiva con nanopartículas administradas de forma no invasiva para mejorar la recuperación del accidente cerebrovascular. Materiales Hoy Química. doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101104.
Fuente: https://www.xjtlu.edu.cn/en
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