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Investigadores de la Universidad de Columbia proponen la exploración de nanomateriales catiónicos para el tratamiento de enfermedades metabólicas. La obesidad es uno de los desafíos sanitarios más acuciantes a los que se enfrenta la sociedad, ya que según la Oficina Regional Europea de la Organización Mundial de la Salud (OMS) se espera un incremento sin precedentes de obesidad en los próximos años en el viejo continente, hasta el punto de que el 60% de las mujeres europeas tendrá sobrepeso en 2030, cifra que ascenderá hasta el 70% de la población masculina. Y esos números esconden tras de sí un potencial peligro, ya que la obesidad aumenta el riesgo de otras patologías como diabetes, hipertensión, enfermedades cardiovasculares e incluso cáncer.

Ante este panorama, parece urgente ampliar las soluciones que permitan frenar este problema, que ya está considerado como la verdadera epidemia del siglo XXI. Pues bien, ahora investigadores de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) han creado un nuevo método para tratar la obesidad mediante el uso de nanomateriales catiónicos que pueden atacar áreas específicas de grasa e inhibir el almacenamiento no saludable de células grasas agrandadas, tal y como publica la revista científica «Nature Nanotechnology». «Nuestros estudios destacan una estrategia inesperada para tratar la adiposidad visceral y sugieren una nueva dirección en la exploración de nanomateriales catiónicos para el tratamiento de enfermedades metabólicas», confirma Kam Leong, ingeniero biomédico de Columbia Engineering, pionero en el uso de policationes para eliminar patógenos.

¿Cómo actúa la grasa?

En concreto, el desarrollo de las células grasas, que se producen a partir de un progenitor diminuto parecido a un fibroblasto, no sólo activa los genes específicos de las células grasas, sino que también las hace crecer almacenando más lípidos (adipocitos y tejido adiposo). De hecho, el almacenamiento de lípidos es la función que define a una célula grasa. Sin embargo, el almacenamiento de demasiados lípidos puede hacer que las células grasas no sean saludables y provoquen obesidad. Así, la capacidad de dirigirse a las células adiposas y desacoplar de forma segura la formación de grasa insana del metabolismo de la grasa sana sería la respuesta a los deseos de muchas personas. Hay dos tipos principales de grasa: la grasa visceral, tejidos internos que rodean el estómago, el hígado y los intestinos, y la grasa subcutánea, que se encuentra bajo la piel en cualquier parte del cuerpo. La grasa visceral es, normalmente, la culpable de la aparición de la temida barriga, mientras que la grasa subcutánea puede aparecer en cualquier otro lugar dando forma a la papada, a la grasa en los brazos o en las caderas. Hasta la fecha, no existe ninguna forma de tratar específicamente el tejido adiposo visceral de ahí que la Ciencia trabaje a fondo para encontrar una solución a este problema de gran calado.

Un buen paso en esa dirección son los dos nuevos estudios realizado por los investigadores de Columbia Engineering y del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia (CUIMC), ya que podrían tener la respuesta para tratar las células grasas de forma específica y saludable. En concreto, los trabajos demuestran un nuevo método para tratar la obesidad mediante el uso de nanomateriales catiónicos que pueden dirigirse a zonas específicas de grasa e inhibir el almacenamiento insalubre de las células grasas agrandadas. Los materiales remodelan la grasa en lugar de destruirla, como hace, por ejemplo, la liposucción. El primer estudio se centra en la adiposidad visceral o grasa abdominal mientras el segundo artículo lo hace en la grasa debajo de la piel y en la inflamación crónica asociada a la obesidad.

El equipo de investigadores, dirigido por Li Qiang, profesor asociado de patología y biología celular en el CUIMC, y Kam Leong, profesor Samuel Y. Sheng de Ingeniería Biomédica y de biología de sistemas en el CUIMC, tal y como publica Europa Press, reconoció que el tejido adiposo contiene grandes cantidades de matriz extracelular (ECM) cargada negativamente para mantener las células grasas. Pensaron que esta red de ECM cargada negativamente podría constituir una especie de autopista para las moléculas cargadas positivamente. Así que tomaron un nanomaterial cargado positivamente, PAMAM generación 3 (P-G3), y lo inyectaron en ratones obesos. El P-G3 se extendió rápidamente por todo el tejido y el equipo se mostró entusiasmado al ver que su método para atacar específicamente la grasa visceral funcionaba.

En ese punto ocurrió algo intrigante ya que el P-G3 desactivó el programa de almacenamiento de lípidos en las células grasas y los ratones perdieron peso. Esto fue totalmente inesperado, dada la función bien establecida de P-G3 en la neutralización de patógenos con carga negativa, como los restos celulares de ADN/ARN, para aliviar la inflamación. «Nuestro enfoque es único: se aleja de los enfoques farmacológicos o quirúrgicos. Utilizamos la carga catiónica para rejuvenecer las células grasas sanas, una técnica que nadie ha utilizado para tratar la obesidad. Creo que esta novedosa estrategia abrirá la puerta a una reducción más sana y segura de la grasa», asegura Qiang, especializado en obesidad y biología de los adipocitos.

En estos dos estudios, los investigadores descubrieron que el material catiónico, P-G3, podía hacer una cosa muy interesante a las células grasas: mientras ayudaba a la formación de nuevas células grasas, también desacoplaba el almacenamiento de lípidos de las funciones de mantenimiento de las células grasas. Y como inhibe el almacenamiento de lípidos poco saludables de las células grasas agrandadas, los ratones tenían más células grasas metabólicamente sanas, jóvenes y pequeñas, como las que se encuentran en los recién nacidos y los atletas. Los investigadores descubrieron que esta función de desacoplamiento del P-G3 también es válida en las biopsias de grasa humanas, lo que significa el potencial de traducción en los seres humanos. «Con el P-G3, las células de grasa pueden seguir siendo células de grasa, pero no pueden crecer. Nuestros estudios ponen de relieve una estrategia inesperada para tratar la adiposidad visceral y sugieren una nueva dirección de exploración de los nanomateriales catiónicos para tratar las enfermedades metabólicas», explican los investigadores.

Futuro prometedor

Lo que más entusiasma a los investigadores es el desarrollo del P-G3 como plataforma para la administración de fármacos y terapias génicas específicamente en un depósito de grasa determinado. Esto podría reorientar muchos fármacos que plantean problemas de seguridad sistémica, como las tiazolidinedionas (TZD), un fármaco potente pero inseguro que es un fuerte modulador de la grasa y se utiliza para tratar la diabetes de tipo 2, pero que se ha relacionado con la insuficiencia cardíaca y está prohibido en varios países. «Estamos muy contentos de descubrir que la carga catiónica es el secreto para dirigirnos al tejido adiposo. Ahora podemos reducir la grasa de forma específica para cada depósito en cualquier lugar que queramos y de forma segura sin destruir las células grasas. Es un gran avance en el tratamiento de la obesidad», confiesa Qiang.

Fuente: https://www.larazon.es

Referencia: Wan Q, Huang B, Li T, et al. Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine. Nat Nanotechnol. 2022 Dec 1.