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¿Qué es la nanomedicina?

Por Fernando Herranz (CSIC)*

La nanomedicina consiste nada más (y nada menos) que en la aplicación de la nanotecnología para el diagnóstico y tratamiento de distintas enfermedades. Se trata de una rama de la medicina cuyo uso se está extendiendo a prácticamente todos los ámbitos de la salud, como la lucha contra el cáncer, las patologías cardiovasculares y las enfermedades raras; el desarrollo de nuevos antibióticos; o, como veremos, la mayoría de los test de embarazo que se realizan en la actualidad.

Spaghetti celulares

Células de tejido conectivo sobre material biomédico. / Álvaro A. González y Salvador D. Aznar (FOTCIENCIA12)

Pero, empecemos por el principio: ¿qué es la nanotecnología? Esta se puede definir como la producción, manipulación y estudio de la materia con, al menos, un tamaño en el rango de los 100 nanómetros (nm). Para hacernos una idea, el diámetro medio de un cabello humano es de unos 70.000 nanómetros. Estamos hablando por tanto de lo muy muy pequeño: la escala más pequeña antes de entrar en el mundo de las moléculas y los átomos.

¿Qué tiene de especial esa escala? ¿Por qué no hablamos simplemente de “micromedicina”? La clave está en que cuando confinamos la materia en la escala nanométrica los objetos se comportan de forma muy diferente a cómo lo hacen a escalas de tamaño mayores, debido a que en el nanomundo las propiedades fisicoquímicas de los materiales varían según su tamaño. Lo que podemos hacer con una partícula de dos nanómetros de un material es totalmente distinto a lo que podemos hacer con una partícula de 10 nanómetros del mismo material.

Estamos habituados a pensar que los compuestos químicos, como los principios activos de los medicamentos, muestran propiedades distintas cuando cambian su composición. Para explicarlo con un ejemplo muy simple: en el mundo macroscópico, si los compuestos químicos fueran fruta y quisiéramos obtener distintos sabores, lo haríamos utilizando distintas frutas: naranja para el sabor naranja, manzana para el sabor manzana, etc. De igual manera, el paracetamol sirve para el dolor, pero el antibiótico para la infección bacteriana. Sin embargo, en la escala nanométrica, el sabor no solo depende de la composición de un compuesto, sino también de su tamaño: una naranja de tres nanómetros de radio sabría completamente diferente a una naranja de ocho nanómetros de radio.

 

Nanopartículas de oro en los test de embarazo

Fijémonos por ejemplo en las nanopartículas de oro, uno de los materiales más empleados en nanomedicina. Cuando hablamos de nanomedicina, una de las herramientas más empleadas son precisamente las nanopartículas; esferas con un tamaño nanométrico.

A diferencia del oro que estamos acostumbrados a ver en el día a día, las nanopartículas de oro presentan una gama amplia de colores muy vivos que varían del rojo al morado según su tamaño. En esta variedad de colores radica la clave de una de sus aplicaciones: su uso como sensores. Un sensor se puede definir, de forma muy resumida, como un compuesto que da una señal y que, en presencia de aquello que queremos detectar, cambia dicha señal.

En el caso de las nanopartículas de oro, lo importante es que cuando se unen al compuesto que se trata de detectar, su superficie se modifica, cambian de tamaño y, por tanto, de color. Ese cambio puede ser observado a simple vista, lo que permite la identificación del compuesto en cuestión.

Nanopartículas de oro de tamaños diferentes dispersas en agua.

Nanopartículas de oro de tamaños diferentes dispersas en agua.

Hay multitud de usos médicos de las nanotpartículas de oro basados en su capacidad de cambiar de color, pero quizás el test de embarazo es el más conocido. En ese caso, la típica banda que aparece si el resultado es positivo, se debe al cambio de tamaño de las nanopartículas de oro que se produce solo si se unen a la hormona gonadotropina coriónica humana, cuya presencia determina si hay un embarazo.

Como en toda nueva tecnología, el tiempo dirá cuáles de los nuevos desarrollos se convierten en nuevas terapias al alcance de todos y cuáles se quedarán por el camino. Al menos, por el momento, podemos olvidarnos de las típicas imágenes de ciencia ficción donde pequeños robots circulan por la sangre haciendo distintas labores. Lo que está claro es que la nanomedicina ha venido para quedarse y que su uso abre un campo inmenso de posibles y revolucionarias aplicaciones destinadas a mejorar el diagnóstico y tratamiento de algunas de las enfermedades más difíciles de diagnosticar y tratar en la actualidad.

 

* Fernando Herranz dirige el Grupo de Nanomedicina del Instituto de Química Médica del CSIC y colaborador habitual del blog DCIENCIA.

La paradoja francesa o por qué dos copas de vino al día son beneficiosas

Por Mar Gulis (CSIC)

//Crédito: Neiv.

Neiv.

En 1991 la cadena americana CBS retransmitía un coloquio en el que los profesores Serge Rénaud (de Burdeos) y Curtis Ellison (de Boston) comentaron públicamente, a raíz de sus estudios epidemiológicos, el papel protector que la ingesta moderada de vino tiene sobre las enfermedades cardiovasculares. Aunque los primeros trabajos sobre los efectos beneficiosos del vino se remontan al siglo XIX, este encuentro marcó un antes y un después en el asunto del vino y la salud. Los medios de comunicación se hicieron rápidamente eco de esta noticia, y a partir de entonces se empezó a hablar de la “paradoja francesa”.

¿Y en qué consiste esta paradoja? En que en Francia, a pesar de disfrutar de una dieta rica en grasas saturadas (quesos, manteca, etc.), tienen uno de los menores índices de mortalidad por enfermedades cardiovasculares y una de las mayores esperanzas de vida de Europa. La clave de este fenómeno sería el alto consumo de vino, especialmente de vino tinto.

Como cuenta Maria Victoria Moreno-Arribas en el libro El vino (CSIC-Catarata), desde entonces se han seguido realizando multitud de estudios con el objetivo de identificar qué compuestos del vino son los responsables de esta actividad biológica. Los resultados de estos trabajos epidemiológicos se confirmaron en el proyecto MONICA (Monitoring Trends of Cardiovascular Disease), promovido por la Organización Mundial de la Salud (OMS), y en el que participaron 20 países. Otras muchas investigaciones llevadas a cabo posteriormente, como por ejemplo los dos estudios realizados en Dinamarca por Morten Gronbaek, uno con 14.000 personas y otro con 33.000, pusieron de manifiesto que el consumo de unos dos vasos de vino al día origina una reducción de cerca del 50% de la mortalidad coronaria o cardiovascular. Más recientemente, en un estudio francés en la ciudad de Nancy se obtuvieron resultados similares. Se encontró, además, un descenso de la mortalidad por cáncer.

Crédito// Max Straeten.

Max Straeten.

Estos y otros muchos trabajos desarrollados en los últimos años abren interesantes perspectivas en relación con el consumo moderado de vino. Y no solo en lo referente a enfermedades cardiovasculares, sino también a patologías degenerativas como demencia o alzhéimer, cáncer y enfermedades infecciosas o del sistema inmune.

Las principales sustancias beneficiosas del vino son los compuestos fenólicos, con sus propiedades antioxidantes y de protección cardiovascular. ¿Quiere esto decir que cuanto más vino bebamos, más tarde nos moriremos? Es una pena… pero no. Aparte de que hay posturas escépticas que cuestionan que la correlación entre una serie de indicadores signifique causalidad (puesto que hay múltiples factores implicados), no podemos olvidar los efectos negativos que el abuso de alcohol puede tener sobre el organismo.

En general, se admite que el consumo moderado de etanol (unos 250 ml de vino o dos copas por día) ejerce un efecto protector y potencia los beneficios de otros componentes saludables del vino, como los fenólicos. Pero si la ingesta es excesiva, se supera la capacidad de los sistemas enzimáticos que eliminan el etanol del organismo humano. Como consecuencia se produce una saturación de alcohol, que al no poder ser metabolizado en el hígado, actúa directamente sobre dicho órgano, causando distintas reacciones toxicológicas.