El estrógeno polimerizado proporciona neuroprotección en pruebas preclínicas
Crédito: Instituto Politécnico Rensselaer
Una forma novedosa de estrógeno polimerizado desarrollado en el Instituto Politécnico Rensselaer puede proporcionar neuroprotección cuando se implanta en el sitio de una lesión de la médula espinal para evitar daños mayores. Este prometedor resultado, encontrado en un modelo preclínico, se publicó recientemente en ACS Chemical Neuroscience y sienta las bases para un mayor avance de este nuevo biomaterial.
«Lo que vimos que nos da esperanza es más neuroprotección, lo que significa que vimos más neuronas y axones en el tejido», dijo Ryan Gilbert, profesor de ingeniería biomédica en Rensselaer y coautor de este artículo. «Creemos que el estrógeno liberado por el diseño de nuestro biomaterial proporciona una respuesta neuroprotectora».
Después de una lesión en la médula espinal, la respuesta inflamatoria del cuerpo puede causar más daño a las células del sistema nervioso, como la pérdida de neuronas y axones, incluso más allá el sitio de la lesión inicial. Una solución que podría prevenir un deterioro adicional, o incluso promover la regeneración con el tiempo, podría ser un cambio de paradigma en el tratamiento. El estrógeno es una hormona natural producida dentro del cuerpo. Cuando se polimeriza, se muestra prometedor como fuente de neuroprotección después de una lesión de la médula espinal.
Gilbert, miembro del Centro de Biotecnología y Estudios Interdisciplinarios de Rensselaer, colaboró con Edmund Palermo, profesor asociado de ciencia de los materiales e ingeniería en Rensselaer, para diseñar este polímero. El aspecto preclínico fue iniciado por Manoj Gottipati, un investigador asociado de Rensselaer, que actualmente trabaja en el laboratorio de Phillip Popovich, profesor y presidente del Departamento de Neurociencia de la Universidad Estatal de Ohio. En el estado de Ohio, Gottipati trabajó con Zhen Guan del Centro para la Reparación del Cerebro y la Médula Espinal para probar la película de estrógeno polimerizado. Los investigadores observaron una neuroprotección mejorada en un modelo de ratón preclínico que tenía el estrógeno polimerizado implantado en comparación con los modelos que no recibieron este tratamiento.
El polímero en sí está hecho completamente de estrógeno, que se libera lentamente dentro del cuerpo. con el tiempo, a medida que las reacciones del agua rompen los enlaces que mantienen unida la cadena polimérica, lo que lo convierte en un enfoque terapéutico único y prometedor.
«Dado que la molécula del fármaco está encadenada en cada unidad repetitiva de la cadena larga, contiene una carga de fármaco muy alta en comparación con los enfoques de administración convencionales», dijo Palermo, quien también es coautor de este artículo y miembro del Centro Rensselaer de Materiales, Dispositivos y Sistemas Integrados.
Según Palermo , el polímero estudiado en esta investigación es uno de varios candidatos que los investigadores seguirán investigando mientras trabajan para encontrar la tasa de liberación óptima para mejorar la neuroprotección. Ajustar con precisión la hidrofobicidad, las propiedades mecánicas y las tasas de hidrólisis podría marcar la diferencia en aspectos críticos de su rendimiento, como la rapidez con que el polímero libera estrógeno dentro del cuerpo.
«Todos esos factores jugarán un papel en la compleja cascada de eventos bioquímicos y biofísicos que ocurren durante el curso de la reacción del cuerpo a la lesión de la médula espinal», dijo Palermo.
A medida que el equipo continúa modificando este biomaterial, lo que los investigadores desarrollen podría tener implicaciones más allá terapias para lesiones de la médula espinal.
«Diría que este enfoque podría usarse para cualquier tipo de lesión del sistema nervioso central, desde la médula espinal hasta la lesión cerebral», dijo Gilbert. «Cualquier cosa que podamos inyectar o colocar cerca del sitio de la lesión y hacer que la terapia se libere durante un período prolongado».
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Se ha demostrado que el estrógeno polimerizado protege las células del sistema nervioso Más información: Manoj K. Gottipati et al, Acute Dose-Dependent Neuroprotective Effects of Poly(pro-17-estradiol) in un modelo de ratón de lesión por contusión espinal, ACS Chemical Neuroscience (2021). DOI: 10.1021/acschemneuro.0c00798 Información de la revista: ACS Chemical Neuroscience
Proporcionado por el Instituto Politécnico Rensselaer Cita: El estrógeno polimerizado proporciona neuroprotección en pruebas preclínicas (2021, 19 de marzo ) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-polymerized-estrogen-neuroprotection-preclinical.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.