Validación de péptido conjugado a nanopartículas magnéticas de óxido de hierro como biomarcador de cambios moleculares en la barrera hematoencefálica bajo condiciones de neuroinflamación

La neuroinflamación crónica se caracteriza por un aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE), lo que provoca cambios moleculares en el sistema nervioso central (SNC) que pueden explorarse con biomarcadores de procesos neuroinflamatorios activos. En este contexto la resonancia magnética nuclear (RMN) ha sido una herramienta clave para detectar tanto las lesiones como la permeabilidad de la BHE. Además, el uso de nanopartículas superparamagnéticas ultrapequeñas de óxido de hierro (USPIO) como agentes de contraste ha permitido mejorar la resolución y precisión de estas observaciones por RMN. Por lo tanto, en esta tesis doctoral se evaluó la interacción del péptido-88 con laminina, mediante la vectorización del péptido 88 con USPIO (NPS-P88), para explorar las alteraciones moleculares de la BHE que ocurren durante la neuroinflamación como una herramienta potencial para su uso en RMN. Para verificar el marcaje específico de NPS-P88 se realizaron experimentos en células endoteliales (hCMEC/D3) y astrocitos (T98G) bajo inflamación inducida por IL-1β durante 3 y 24 horas. En células hCMEC/D3 tratadas con IL-1β durante 3 horas, se observó un aumentó de expresión y colocalización de la laminina con las NPS-P88, en comparación con los controles. Sin embargo, a las 24 horas no se observaron diferencias significativas entre los grupos control y células hCMEC/D3 con IL-1β. Por otro lado, en las células T98G, las NPS-P88 mostraron un etiquetado inespecífico similar al observado en los controles. Estos resultados sugieren que NPS-P88 tiene una mayor afinidad por las células endoteliales cerebrales que por los astrocitos en condiciones de inflamación. Aunque esta afinidad disminuye con el tiempo a medida que la expresión de la laminina se reduce. Los resultados in vivo indicaron que, 30 minutos después de la inyección de las nanosondas, hay una mayor presencia de NPS-P88 en la sangre y el cerebro, pero que disminuye progresivamente con el tiempo. Además, la síntesis de las USPIO por un segundo método permitió obtener nanopartículas con una mayor estabilidad, biocompatibilidad y biodistribución lo que prolongó su permanencia en sangre. En modelos de neuroinflamación animal inducida por LPS por 24 horas se observó un aumento de expresión de la laminina en cerebro durante procesos inflamatorios, lo que se correlaciona con una mayor presencia de NPS-P88. Asimismo, se confirmó una comarcación de la laminina/NPS-P88 en cerebro. En contraste, en médula se encontró una baja presencia de NPS-P88, sin cambios significativos en la expresión de laminina ni comarcación laminina/NPS-P88. Finalmente, en los animales EAE, la RMN reveló una acumulación significativa de NPS-P88 principalmente en la corteza, atribuida a la inflamación y la alteración de la BHE. En conjunto, estos resultados demuestran que NPS-P88 es un biomarcador para evaluar los cambios en la BHE inducidos por la neuroinflamación mediante RMN en modelos biológicos dirigidos a la laminina.

• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad del Rosario
• Repositorio: Repositorio EdocUR - U. Rosario
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.urosario.edu.co:10336/45030
• Acceso en línea: https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/45030
• Palabra clave: Neuroinflamación; Barrera hematoencefálica; Nanosondas; Resonancia magnética; Laminina; Nanopartículas de óxido de hierro; Neuroinflammation; Blood brain barrier; Nanoprobe; Magnetic resonance; Laminin; Iron oxide nanoparticles
• License: Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International