O invólucro de nanopartículas fornece substâncias químicas que impedem o acúmulo de gordura nas artérias de roedores
p No que pode ser um grande salto na busca por novos tratamentos para a forma mais comum de doença cardiovascular, os cientistas da Johns Hopkins relatam que encontraram uma maneira de interromper e reverter a progressão da aterosclerose em roedores ao carregar nanopartículas microscópicas com uma substância química que restaura a capacidade dos animais de lidar adequadamente com o colesterol. p O colesterol é uma substância gordurosa que entope, enrijece e estreita os vasos sanguíneos, diminuindo muito sua capacidade de levar sangue ao músculo cardíaco e ao cérebro. A condição, conhecida como doença dos vasos ateroscleróticos, é a principal causa de ataques cardíacos e derrames que ceifam cerca de 2,6 milhões de vidas por ano em todo o mundo, de acordo com a Organização Mundial da Saúde.
p Um relatório sobre o trabalho, publicado online no jornal
Biomateriais , baseia-se em pesquisas recentes da mesma equipe que identificou anteriormente uma molécula de gordura e açúcar chamada GSL como a principal culpada por trás de uma série de falhas biológicas que afetam a capacidade do corpo de usar adequadamente, transportar e purgar-se do colesterol que obstrui os vasos.
p Esse estudo anterior mostrou que os animais que se alimentavam de alimentos ricos em gordura permaneceram livres de doenças cardíacas se pré-tratados com um composto sintético, D-PDMP, que funciona bloqueando a síntese do GSL malicioso.
p Mas a tendência natural do corpo de rapidamente quebrar e eliminar o D-PDMP foi um grande obstáculo nos esforços para testar seu potencial terapêutico em animais e humanos maiores.
p O relatório recém-publicado revela que os cientistas parecem ter superado esse obstáculo ao encapsular o D-PDMP em moléculas minúsculas, que são absorvidos mais rapidamente e permanecem no corpo por muito mais tempo. Nesse caso, os pesquisadores dizem, seus experimentos mostram que, quando encapsulados dessa forma, A potência do D-PDMP aumentou dez vezes em animais alimentados com ele.
p Mais impressionante, os relatórios da equipe, a versão nano do composto era potente o suficiente para interromper a progressão da aterosclerose. Por contraste, a pesquisa anterior da equipe mostrou que a droga era eficaz na prevenção da aterosclerose, mas não potente o suficiente para impedir o avanço da doença. Possivelmente, mais importante, a equipe diz, a droga embalada em nano melhorou os resultados fisiológicos entre animais com espessamento do músculo cardíaco e disfunção de bombeamento, as marcas da doença avançada.
p "Nossos experimentos ilustram claramente que embora o conteúdo seja importante, a embalagem pode fazer ou quebrar um medicamento, "diz o investigador principal Subroto Chatterjee, Ph.D., professor de medicina e pediatria da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins e especialista em metabolismo do Heart and Vascular Institute. "Em nosso estudo, a embalagem certa melhorou enormemente o desempenho do medicamento e sua capacidade não apenas de prevenir doenças, mas de mitigar algumas de suas piores manifestações ”.
p Essa potência adicional, os pesquisadores dizem, decorre da rápida absorção por vários tecidos e órgãos e da lenta eliminação da forma encapsulada do fármaco.
p A equipe foi capaz de mapear e rastrear o movimento das nanopartículas dentro dos corpos dos animais, marcando-os com um marcador radioativo que se iluminou em uma tomografia computadorizada.
p Próximo, para observar a rapidez com que o corpo decompôs o nano-embrulhado e as formas originais da droga, os pesquisadores analisaram amostras de rins de camundongos tratados com qualquer uma das formas do composto. Os rins são a parada final na jornada da maioria das drogas dentro do corpo antes de serem eliminados pela urina. A nanofármaco permaneceu em animais por muito mais tempo, cerca de 48 horas, em comparação com a forma livre, que foi excretado pelos rins em cerca de uma hora.
p Em outros experimentos, os cientistas colocaram camundongos geneticamente predispostos à aterosclerose em uma dieta rica em gordura por vários meses - tempo suficiente para a placa de gordura se acumular dentro de seus vasos sanguíneos. Após alguns meses, um terço dos animais começou o tratamento com o composto nano-embalado, um terço com sua versão nativa, enquanto o resto recebeu placebo.
p Os camundongos tratados com placebo mostraram altos níveis de GSL - a molécula responsável pelo metabolismo do colesterol alterado - e altos níveis de colesterol ruim, ou LDL. Eles também tinham níveis perigosamente altos de LDL oxidado, um tipo especialmente pernicioso de LDL formado quando encontra radicais livres, e triglicerídeos elevados, outro tipo de gordura formadora de placas. Por contraste, os animais que receberam D-PDMP encapsulado tinham níveis normais de GSL e colesterol, assim como os animais tratados com formas de flutuação livre da droga. Contudo, os animais tratados com a forma de flutuação livre de D-PDMP necessitaram de doses 10 vezes maiores para atingir os níveis de GSL e colesterol observados em camundongos que receberam a forma nanoencapsulada da droga.
p Quando os cientistas mediram a espessura das aortas dos animais - o maior vaso do corpo responsável por transportar sangue rico em oxigênio do coração para o resto do corpo - eles observaram diferenças marcantes entre os grupos, eles dizem.
p As aortas dos animais tratados com placebo ficaram mais espessas com depósitos de gordura e cálcio. Os camundongos tratados com qualquer uma das versões da droga se saíram melhor, mas os animais que receberam a forma encapsulada da droga tinham aortas quase indistinguíveis das aortas de ratos saudáveis alimentados com uma dieta regular, de acordo com os pesquisadores.
p Mais impressionante, eles relataram, O tratamento com D-PDMP melhorou a função cardíaca em camundongos com formas avançadas de doença cardíaca aterosclerótica, marcada por espessamento do músculo cardíaco e capacidade de bombeamento comprometida. Imagens de ultrassom revelaram que tanto o tamanho quanto a capacidade de bombeamento melhoraram em animais que receberam tratamento com a forma encapsulada da droga, retornando aos níveis próximos da linha de base. Contudo, camundongos que receberam droga não encapsulada necessitaram de doses 10 vezes mais altas para alcançar benefícios semelhantes.
p O colesterol alto ocorre quando o corpo obtém muito dele dos alimentos, quando faz muito disso por conta própria, ou devido a um defeito na capacidade do corpo de transportá-lo para dentro e para fora das células ou quebrá-lo.
p Os tratamentos atuais para baixar o colesterol funcionam bloqueando a produção de colesterol ou evitando que o corpo absorva muito dele. Mas a produção e a absorção são apenas duas etapas no ciclo do colesterol, Chatterjee diz, portanto, novos tratamentos que interferem em outras falhas neste ciclo são extremamente necessários. O D-PDMP é um desses candidatos ao tratamento porque bloqueia a síntese de GSL - o regulador mestre de várias vias envolvidas no metabolismo de gordura defeituoso, Chatterjee diz.
p Os pesquisadores dizem que o próximo passo é testar o desempenho da droga em mamíferos maiores. Como as nanopartículas contendo D-PDMP são feitas de um ingrediente laxante comum e um ácido sebácico de ocorrência natural, pesquisadores dizem que eles são completamente seguros para humanos. D-PDMP, muito usado na pesquisa básica para bloquear experimentalmente e estudar o crescimento celular e outras funções celulares básicas, é considerado seguro em animais, mas seu perfil de segurança em humanos é desconhecido, os investigadores dizem.