¿Minisubmarinos navegando por su estómago?

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Escena de la película “Viaje Alucinante” – Archivo

Imagene toda una flota de diminutos submarinos moviéndose de forma independiente en el interior de su estómago. Los ácidos gástricos les sirven de combustible, y las microscópicas naves navegan sin problema entre ellos al mismo tiempo que los neutralizan. Además, son capaces de liberar su carga medicinal cuando el nivel de PH alcanza justo el valor que se necesita. Puede parecer una escena del filme “Viaje alucinante”, pero ese es, exactamente, el nuevo método propuesto por un grupo de investigadores de la Universidad de California para tratar enfermedades estomacales con fármacos que reaccionan ante la presencia de ácidos. La técnica se basa en el uso de micromotores impulsados por protones con un recubrimiento polimérico sensible al PH y que puede cargarse con fármacos. El estudio acaba de publicarse en la revista Angewandte Chemie.

Aunque nuestros ácidos gástricos son útiles para la digestión y la protección contra patógenos, pueden resultar destructivos para los fármacos sensibles al PH administrados por vía oral, incluyendo los que están basados en proteínas y algunos antibióticos. Normalmente, un revestimiento resistente a los jugos gástricos resulta suficiente para proteger las sustancias destinadas a trabajar en los intestinos.

De esta forma, si un fármaco necesita ser activado en el estómago (por ejemplo, para tratar una úlcera o una infección bacteriana) se combina habitualmente con una serie de inhibidores que bloqueen la producción de ácidos. Pero cuando los tratamientos son largos y se extienden mucho en el tiempo, suelen aparecer en los pacientes efectos secundarios como dolores de cabeza, diarreas, fatiga o, en algunos casos severos, ansiedad, depresión o rabdomiólisis (una enfermedad muscular).

Ahora, y gracias a sus micro submarinos, el equipo de investigadores liderado por Liangfang Zhang y Joseph Wang, de la Universidad de California en San Diego, ha logrado introducir un enfoque completamente nuevo para neutralizar los ácidos gástricos, evitando así los efectos secundarios de los inhibidores y actuando, a la vez, como un eficaz transporte de fármacos, que se liberan solo cuando se alcanza el grado de acidez (PH) requerido.

Para fabricar estos mini motores, los investigadores utilizaron esferas de magnesio de 20 nanómetros, recubiertas con una nano capa de oro y finalmente por un polímero sensible al PH en el que se encuentra el fármaco. Debido al hecho de que las esferas descansan sobre un soporte de vidrio durante el proceso de revestimiento, un pequeño punto del núcleo de magnesio permanece sin recubrir. Y es precisamente en ese punto donde se produce una reacción electroquímica, consumiendo protones, formando iones de magnesio y liberando minúsculas burbujas de hidrógeno. Burbujas que impulsan a los mini submarinos a través del organismo.

Este movimiento, a su vez, da lugar a una mezcla eficaz del líquido, lo que provoca que la reacción avance con rapidez. De hecho, menos de 20 minutos después de administrar los motores, el PH del estómago alcanza un valor neutro. Una vez cumplido ese objetivo, el polímero se disuelve y libera su preciosa carga medicinal. Además, la propulsión favorece y aumenta la penetración del microtransporte en la mucosa gástrica, lo que aumenta el tiempo de permanencia del fármaco en el interior del estómago. Los micromotores, por último, son completamente biocompatibles y seguros. Tras cumplir su misión, los niveles normales de PH se reestablecen en menos de 24 horas.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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