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Bionanomateriales, una luz hacia tratamientos de hígado graso no alcohólico

Tesis de maestría de estudiante de CICESE

Nota publicada el 21 de abril de 2024
por Colaboración

Algunos autores consideran a las enfermedades crónicas del hígado como una pandemia silenciosa porque los pacientes que las desarrollan no presentan síntomas en etapas tempranas sino tardías.

En un artículo publicado recientemente por la Royal Society of Chemistry, se señala que alrededor de 33% de la población mundial sufre la enfermedad de hígado graso no alcohólico (NAFLD, por sus siglas en inglés), es decir, esteatosis no alcohólica.

De esos pacientes, 30% evoluciona a esteatohepatitis no alcohólica (NASH, en inglés) por la destrucción de los hepatocitos (las principales células del hígado) y activación de células estrelladas hepáticas que generan fibrosis. Cuando el daño es grave, puede derivar en cirrosis hepática y cáncer de hígado.

Actualmente, no existen tratamientos terapéuticos aprobados para NASH, pero se sabe que la activación de las células estrelladas hepáticas es la que más contribuye a la disfunción de este órgano esencial para digerir los alimentos y eliminar las sustancias tóxicas del organismo.

También se sabe que el uso de nanomateriales para administrar antioxidantes puede tener potencial para reducir la actividad de dichas células hepáticas. En esta dirección apunta la investigación reportada en el artículo "Antifibrotic activity of carbon quantum dots in a human in vitro model of non-alcoholic steatohepatitis using hepatic stellate cells", publicado recientemente en la revista Biomaterials Science, que fue escrito por investigadores y estudiantes del CICESE: David A. García-Topete, Laura A. Álvarez-Lee, Gabriela I. Carballo-López, Marco A. Uriostegui-Campos, Ana B. Castro-Ceseña, y un colaborador de la UNAM, Carlos Guzmán-Uribe.

El artículo, resultado de la tesis de David A. García Topete, egresado de la maestría en Ciencias de la Vida del CICESE, explica cómo trabajaron con un modelo de cocultivo humano in vitro en el que se consideraron dos factores relacionados con la esteatohepatitis no alcohólica y fibrosis.

En el Laboratorio de Biomateriales del CICESE, García Topete, bajo la dirección de la doctora Ana Bertha Castro Ceseña, trabajó con células estrelladas hepáticas humanas de un donante de NASH diagnosticado y células mononucleares de sangre periférica, particularmente linfocitos.

Conjuntando saberes de las "biocosas" y las "nanocosas", trataron los cocultivos con puntos cuánticos de carbono o lactoferrina conjugada durante 24 horas o 72 horas. Ambos tratamientos redujeron significativamente los niveles de expresión de los genes profibróticos y se analizó la respuesta inflamatoria. Los hallazgos, señala el artículo, pueden servir como punto de partida para el desarrollo de un tratamiento para NASH utilizando bionanotecnología.

Un problema de salud pública[b/]

En entrevista con Ana Bertha Castro Ceseña, la investigadora que en sus estudios ha tendido un puente entre la biomedicina y la nanotecnología, y dos de sus estudiantes: de doctorado, Gabriela Carballo López, y de maestría, Marco Antonio Urióstegui Campos, coautores del artículo y quienes siguen investigando acerca de la enfermedad de hígado graso no alcohólico, señalan que en México al menos 50% de las personas poseen predisposición a desarrollar este mal.

La alimentación, el estilo de vida, enfermedades genéticas como la diabetes y la resistencia a la insulina contribuyen al desarrollo de males hepáticos. "Las personas arriba de los 45 años representan la parte de la sociedad más vulnerable a esteatosis o enfermedad de hígado graso; alrededor del 40% de la población en ese rango de edad tiene alguna etapa de hígado graso, con o sin fibrosis". Desde 2019 la Asociación de Gastroenterología en México lo considera un problema de salud pública nacional, con una tendencia al aumento.

El artículo, recientemente publicado, aborda esta enfermedad desde la fibrosis, que es un indicador clave de la progresión de la enfermedad. Después de la fibrosis, seguiría la cirrosis que si llega a etapa avanzada la única opción para el paciente sería el trasplante de hígado, que es poco viable e insostenible para el sistema público de salud.

"La enfermedad de hígado graso no alcohólico debe tratarse desde la prevención, pero si ya se hace farmacológicamente debe atenderse en las etapas más tempranas de la enfermedad. Por eso es muy importante la contribución a crear nuevos agentes terapéuticos".

La nanotecnología apunta hacia la medicina personalizada: ver individualmente las necesidades y las características que tienen los pacientes, para evitar, por ejemplo, alergias y para tener un abordaje de la enfermedad mucho más individualizado. La nanotecnología nos podría brindar nuevos sistemas tanto de diagnóstico como de terapia mediante la teranóstica que justo combina diagnóstico y terapia en una misma formulación.

La antesala, el trabajo in vitro

Así como para construir una casa, primero se requieren los planos, permisos y los recursos, en las investigaciones biomédicas primero se trabaja en modelos in vitro, que son relevantes para una enfermedad; los resultados obtenidos in vitro facilitan el seguimiento del desarrollo en modelos in vivo y la fase preclínica.

La investigación básica es la antesala a los ensayos preclínicos. Además, la bioética actual pugna por reducir la cantidad de especies que se utilizan para ensayos in vivo. Entusiasmados con las investigaciones que realizan, los estudiantes y la investigadora reflexionan: "como sociedad debemos entender que la ciencia va avanzando constantemente y vamos comprendiendo mejor lo que investigamos, como en este caso la enfermedad de hígado graso no alcohólico. Para entender mejor cómo surgen las enfermedades, cómo podemos abordarlas y generar terapias más efectivas y seguras, es necesario el apoyo a la investigación y el desarrollo tecnológico".

Lleva tiempo desarrollar un nuevo potencial agente terapéutico, desde la idea hasta todas las fases de prueba: in vitro, in vivo, preclínica, clínica. El Estado mexicano necesita seguir apoyando la ciencia, con prioridad a enfermedades que afectan a un gran porcentaje de la población.

En un momento cuando la ciencia avanza más a partir de la multidisciplina, estos jóvenes se sienten orgullosos de contribuir con su granito de arena, conscientes de que "El individuo no es nada sin el colectivo", e invitan a seguir las investigaciones del Laboratorio de Biomateriales del CICESE a través de sus redes sociales: Instagram y Facebook.

Frente a la problemática que representan las enfermedades hepáticas, la Asociación Europea para el Estudio del Hígado (EASL), la Asociación de Asia y el Pacífico para el Estudio del Hígado (APASL), la Asociación Americana para el Estudio de las Enfermedades Hepáticas (AASLD), la Asociación Latinoamericana para el Estudio del Hígado (ALEH) y la Sociedad de Enfermedades Hepáticas en África (SOLDA) piden conjuntamente a la Organización Mundial de la Salud (OMS) que respalde el establecimiento del 19 de abril de cada año como el Día Mundial del Hígado.

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