Nanoteconología en la Salud

Nanotecnología

La nanotecnología es la ciencia involucrada en el diseño de materiales funcionales, dispositivos y sistemas por medio del control de la materia a escala nanométrica, 1 a 100 nm (1 nm=10^-9 m), dimensiones en las cuales las propiedades físicas, químicas y biológicas de los materiales cambian drásticamente, lo cual permite la interacción a nivel celular y molecular con alto grado de especificidad.¹

La nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología a la medicina con el objeto de ejercer control sobre las estructuras biológicas, con precisión molecular y atómica, con el fin de mantener y establecer la salud; incluye aplicaciones en el diagnóstico, el tratamiento, la monitorización y el control en diversas funciones biológicas.¹

Algunas posibilidades de la nanotecnología en el diagnóstico y tratamiento médicos son:

• Diagnóstico temprano. Los nanodispositivos utilizados como agentes de contraste tienen ventajas sobre agentes tradicionales que los convierte en dispositivos con múltiples funciones que se unen a las células blanco, permiten la imagen para el diagnóstico y acarrean medicamentos.¹
• Diagnóstico y manejo de enfermedades cardiovasculares. La detección a nivel celular y molecular de las lesiones de aterosclerosis en la pared de los vasos es posible gracias a la utilización de nanopartículas que se unen específicamente a factores locales producidos por activación de la placa aterosclerótica, marcadores de angiogénesis y macrófagos. Al mismo tiempo que se localiza la lesión se libera medicamentos para inhibir la angiogénesis y la proliferación celular que lleva a la estenosis del vaso sanguíneo. En el caso de los pacientes c con diagnóstico de  isquemia miocárdica la nanopartícula podría incorporar genes de factores de crecimiento.¹
• Administración de medicamentos. Muchos medicamentos no pueden ser administrados por vía oral. El uso de nanoesferas y nanocápsulas permite su administración oral y reducción de efectos secundarios.¹
• Control del sangrado. Se han ensayado soluciones nanohemostáticas que disminuyen el tiempo de sangrado, preservan la integridad de las células vecinas y permiten que sus componentes básicos sean utilizados como materia prima en el proceso de regeneración.¹
• Disminución de complicaciones por stents. En pacientes con stents en vía biliar se puede obstruír con barro biliar y es colonizado por bacterias. El recubrimiento con nanoemulsiones superhidrófobas disminuye las complicaciones. Para los stents coronarios se están desarrollando cubiertas nanotexturizadas que promueven su adherencua en las células musculares lisas y endoteliales.¹
• Nanocirugía. Se han desarrollado sistemas láser, nanojeringas, nanopinzas, nanoalambres y diversos dispositivos para manipulación electrocinética que pueden utilizarse a nivel celular e inclusive a nivel genético.¹

• Interferencia en la actividad celular. La interferencia de ARN es un mecanismo por el cual pequeños ARNA no codificantes silencian la expresión de genes específicos. Estos ARN de interferencia han producido un gran impacto en el tratamiento futuro de varias enfermedades de muy difícil manejo. Los silenciadores (siARN) pueden ser administrados por vía intravenosa, pero su llegada a la célula blanco no es fácil debido a los mecanismos de inmunidad. Existe la posibilidad de que e unan a nanopartículas para que no sean detectadas por estos mecanismos de control y para ligarse específicamente a un tipo celular.¹
• Control de infecciones. Las nanoemulsiones pueden utilizarse como medio para la administración de vacunas por vía mucosa sin necesidad de ser almacenadas en frío. Con la producción de especies reactivas de oxígeno bajo se han diseñado emulsiones con nanopartículas de plata, útiles en la asepsia y antisepsia en ambientes hospitalarios y extrahospitalarios. La nanotecnología también puede utilizarse en el diagnóstico mediante el diseño de diversos biosensores que detectan el ADN específico de un agente infeccioso particular y las variedades resistentes a los antibióticos, lo cual permitiría la instauración oportuna y precisa de la terapia antimicrobiana.¹

A pesar de todas estas aplicaciones de la nanotecnología en la salud, el uso de nanosistemas puede acarrear riesgos al desconocerse la reacción del cuerpo humano a los mismos. Algunos de los hallazgos que se han encontrado son:¹

• La inhalación de nanopartículas y su translocación a la circulación se relacionan con eventos coronarios.¹
• Los alcances de la perturbación en el sistema inmune son desconocidos. La interacción de las proteínas de las células hepáticas, del bazo y de los ganglios linfáticos con nanopartículas, puede cambiar sus antigenicidad y generar respuestas autoinmunes.¹
• Las nanopartículas derivadas de la combustión una vez inhaladas pasan a la circulación sistémica y provocan alteraciones en el ritmo cardíaco por efecto tanto en el sistema nervioso central como en el corazón. Su fagocitosis a nivel alveolar se relaciona con procesos de inflamación crónica y daño del ADN, con la consecuente posibilidad del desarrollo de neoplasias.¹

Referencia:

1. Nanotecnología en el diagnóstico y tratamiento médico* Clavijo D., Alfonso G., Alfonso C. Nanotecnología en el diagnóstico y tratamiento médico. II Simposio Nacional en Nanotecnología: Nano Forum Colombia; Colombia 2007.