Papel 'protector' de nanopartículas de oro y cerio frente a aterosclerosis

Un estudio del Instituto de Investigación Sanitaria Incliva, del Hospital Clínico de València, la Universitat de València (UV), Fisabio- Hospital Dr. Peset y la Universitat Politècnica de València (UPV) demuestra que las nanopartículas de oro y cerio Au/CeO2 con un contenido en oro de tan solo 0,82 por ciento ejercen acciones antioxidantes y antiinflamatorias en la interacción leucocito-endotelio de pacientes con diabetes tipo 2 (DM2). De esta forma, se crea un papel protector frente a la aparición de aterosclerosis y enfermedades cardiovasculares.

Las interacciones leucocitos-endotelio son una serie de procesos que tienen lugar cuando los leucocitos, también conocidos como glóbulos blancos, se desplazan a través de la capa endotelial que recubre los vasos sanguíneos en busca de sitios de inflamación o infección. Estas interacciones son una parte esencial del sistema inmunitario y juegan un papel importante en la protección del cuerpo contra infecciones y enfermedades.

El objetivo de este estudio era evaluar los efectos de las nanopartículas de oro y cerio Au/CeO2 con diferentes grados de pureza de oro (10, 4,4, 1,79 y 0,82 por ciento) sobre las interacciones leucocitos-endotelio y la inflamación en pacientes con DM2. Su investigador principal es Víctor Manuel Víctor González, que forma parte del Grupo de investigación de la función vascular de INCLIVA (coordinado por el José Mª Vila Salinas), y del Grupo Mecanismos moleculares subyacentes a la diabesidad, de Fisabio-Hosital Doctor Peset.

Los primeros resultados de esta investigación se han publicado recientemente en la revista Antioxidants, con el título ‘Gold nanoparticles supported on ceria nanoparticles modulate leukocyte-endothelium cell interactions and inflammation in Type 2 Diabetes’. El estudio, prospectivo y observacional, se realizó en una cohorte de 57 pacientes con DM2 (atendidos en el Servicio de Endocrinología del Hospital Universitario Doctor Peset de València y diagnosticados según los criterios de la American Diabetes Association) y 51 personas sanas.

En el estudio han participado, entre otros, Susana Rovira-Llopis, de la UV; Hermenegildo García, del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC); y Pedro Díaz Pozo y Milagros Rocha Barajas, ambos de Fisabio- Hospital Doctor Peset. El personal investigador que ha participado está vinculado al Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBEREHD) y al Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBERBBN).

Diabetes tipo 2, un problema de salud mundial

La DM2 es un serio problema de salud en todo el mundo, ya que su prevalencia va en aumento y supone una reducción de la expectativa de vida. El estrés oxidativo (que se produce cuando hay un desequilibrio entre la producción de radicales libres y la capacidad del cuerpo para combatirlos mediante antioxidantes, genera problemas de salud, como el envejecimiento prematuro, enfermedades cardíacas, ciertos tipos de cáncer y otras enfermedades crónicas) y el deterioro mitocondrial se han relacionado con la aparición de resistencia a la insulina, la DM2 y las enfermedades cardiometabólicas.

El uso de nanopartículas en biomedicina está creciendo, con una variedad de aplicaciones potenciales, que incluyen terapia antioxidante, bioimagen y administración de fármacos. Entre los diferentes tipos de nanopartículas, las de cerio (CeO2) son especialmente prometedoras debido a su versatilidad, biocompatibilidad y propiedades fisicoquímicas.

Nanoparticulas combinadas con metales

Además, se ha demostrado que el CeO2 tiene propiedades antioxidantes y puede usarse para combatir el estrés oxidativo. Esta capacidad antioxidante se puede aumentar cuando las nanopartículas se combinan con ciertos metales, como plata, platino u oro. Para conseguir la máxima actividad antioxidante es necesario que las nanopartículas de oro tengan un diámetro de unos pocos nanómetros, con una distribución de tamaños estrecha y que sean estables frente a la aglomeración. Ello se consigue depositando adecuadamente las partículas de oro sobre la superficie del óxido de cerio que actúa como soporte. Por eso, el trabajo es pluridisciplinar y requiere de un equipo con capacidad para preparar este tipo de materiales como el ITQ.

Aunque la etiología de la resistencia a la insulina y la DM2 es compleja, diferentes estudios respaldaban el potencial de las nanopartículas de oro como antioxidantes en modelos de la DM2, entre otros, pero aún se desconocía si podían proporcionar beneficios a quienes padecen esta enfermedad.

La investigación ha obtenido una financiación de 207.157 euros de la Generalitat Valenciana (PROMETEO/2019/027) y de 183.920 euros del Instituto de Salud Carlos III (PI19/0838).