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Innovamos | Sobre cómo confundir al sistema nervioso central

Investigamos para determinar cuál es la barrera in vitro que mejor reproduce las condiciones de la barrera hematoencefálica, responsable de frenar el acceso al cerebro de los fármacos para el tratamiento de enfermedades del Sistema Nervioso.

28/02/2012  
El Sistema Nervioso Central , constituido por el encéfalo y la médula espinal, es el responsable de funciones tan importantes de nuestro cuerpo como el pensamiento, la memoria o el control muscular, motivo por el que la ciencia continúa investigando hoy día con el fin de desgranar los enigmas que aún esconde.

Una barrera muy selectiva
Uno de estos enigmas es el funcionamiento de la barrera hematoencefálica (BHE), cuya función es mantener estable el ambiente químico que requieren las células del cerebro. Dicha estabilidad depende de la composición del líquido cefalorraquídeo contenido en la cavidad del cerebro y es asegurada por esta barrera, dedicada a controlar de forma selectiva el acceso de sustancias ajenas al Sistema.


Así, la BHE se puede definir como una barrera física y metabólica que aísla al Sistema Nervioso Central del resto del organismo, impidiendo la entrada de aquellas sustancias que considera que pueden comprometer su funcionamiento.

La presencia de esta separación entre el cerebro y el resto del organismo es, sin embargo, uno de los mayores obstáculos para la biomedicina, ya que esta barrera no permite concluir con éxito la entrega al cerebro de medicamentos en las dosis necesarias para el tratamiento de los trastornos y enfermedades cerebrales más frecuentes: el cáncer, la enfermedad de Parkinson o el Alzheimer. Es por ello que a la hora de desarrollar nuevos fármacos hoy día resulta clave conocer bien su capacidad para atravesar la BHE y alcanzar sus dianas. De ahí la necesidad compartida por el sector farmacéutico internacional de desarrollar modelos que contemplen las principales características de la barrera hematoencefálica. El objetivo es obtener las predicciones más precisas y fiables en lo relativo a la permeabilidad de los fármacos.

A la búsqueda del mejor modelo in vitro
Por otro lado -ya sea por motivos económicos o éticos- los ensayos in vitro ganan terreno día a día frente a los ensayos con animales en el largo proceso que conlleva el desarrollo de cualquier fármaco, siendo de hecho posible hablar de una clara necesidad en la industria por disponer de métodos alternativos a los tradicionales. En el caso de la barrera hematoencefálica, aún no se ha establecido ningún modelo in vitro consensuado, siendo varios los empleados actualmente. Sin embargo, cada vez resulta más urgente el desarrollo de un modelo de BHE in vitro, que sea mayoritariamente compartido, para abordar tanto estudios de toxicidad como de eficacia de posibles moléculas candidatas. Entre los beneficios que ello supondría: tiempos de desarrollo inferiores, disminución de costes y mayor seguridad de los productos desarrollados. Disminuiría asimismo la experimentación en animales, que está generando un rechazo progresivo en la Sociedad actual.

En GAIKER-IK4 donde contamos con una dilatada experiencia en el ámbito de la biomedicina y en el desarrollo de tecnologías in vitro, estamos desarrollando un estudio comparativo de los modelos in vitro de la barrera hematoencefálica BHE más empleados en la actualidad. Nuestro objetivo es establecer cuál es el modelo óptimo para la reproducción de las condiciones in vivo, de cara a su posterior aplicación en estudios de toxicología y eficiencia tanto en el campo de la farmacología como en el de la nanomedicina.

Para ello, desde el comienzo de la investigación en 2010, a través de toda una variedad de técnicas que van desde la citometría de flujo a la espectometría de masas, estamos llevando a cabo diferentes análisis para conocer más a fondo la estructuración y especialización de los cultivos celulares presentes en los modelos in vitro de la BHE sometidos a estudio (celulas epiteliales y gliales) y realizar los consecuentes estudios comparativos.  El objetivo final de este Proyecto, que previsiblemente finalizará en 2013, es concluir cuál de las barreras estudiadas es la que mejor reproduce el comportamiento selectivo de la barrera hematoencefálica.

info:  Clara Bilbao,  bilbaoc@gaiker.es

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