Nanopartículas de polímero semiconductoras permiten la modulación bidireccional del óxido nítrico en células...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Biología Vascular
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• El óxido nítrico (NO) endotelial es crucial para la homeostasis vascular, regulando la angiogénesis, el tono y la integridad de la barrera.
• Los métodos actuales para la modulación del NO carecen de control espaciotemporal y requieren intervención farmacológica o genética.
• El desarrollo de herramientas para el control preciso y reversible del NO es esencial para comprender y tratar las enfermedades vasculares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema basado en nanopartículas (NP) activadas por luz para la modulación bidireccional del NO endógeno en células endoteliales.
• Investigar los efectos de la captación de NP y la fotestimulación en los niveles de NO intracelular, el metabolismo celular y la expresión de óxido nítrico sintasa (NOS).
• Establecer una estrategia no invasiva y no genética para el control del NO compatible con posibles aplicaciones in vivo.

Principales métodos:

• Fabricación de NP compuestas utilizando polímeros P3HT y PEDOT:PSS.
• Internalización de NP en células endoteliales de vena umbilical humana (HUVEC) y células H5V murinas.
• Evaluación de los niveles de NO intracelular, producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), cambios metabólicos y expresión de NOS en condiciones de oscuridad y luz (LED, 6 mW/cm²).

Principales resultados:

• La captación de NP en la oscuridad aumentó el NO intracelular en un 50-100% y reguló al alza eNOS e iNOS.
• La fotestimulación revirtió los niveles de NO, disminuyéndolos hasta en un 40% a través de la eliminación mediada por ROS y la regulación a la baja de iNOS.
• Se observaron cambios metabólicos de la glucólisis a la fosforilación oxidativa tras la fotestimulación.
• El protocolo de fotoexcitación demostró ser compatible para un posible uso in vivo.

Conclusiones:

• Las NP activadas por luz permiten el control bidireccional y espaciotemporalmente resuelto del NO endotelial.
• Este enfoque redox-foto ofrece una estrategia novedosa para modular las funciones vasculares sin manipulación genética o farmacológica.
• La tecnología es prometedora para aplicaciones en medicina redox-foto y el tratamiento de patologías vasculares.