DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DE CIENCIAS DE LA SALUD DE LA UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Directores del Programa
Dr. Agustín Ramiro Urzúa González.
Dr. Manuel José Rivera Chávez.
Colaboradores:
Dra. Mónica del Carmen Preciado Puga,
Dr. Luis Adolfo Torres González,
Dra. Catalina Peralta Cortázar,
Dr. Antonio de Jesús Álvarez Canales,
Dr. Edgar Efrén Lozada Hernández,
Dra. Leticia Gabriela Marmolejo Murillo,
Dra. Gloria Patricia Sosa Bustamante.
MPSS:
Dra. Sheila Estefanía Márquez Rodríguez
MEDICINAS...
BATALLA CONTRA EL TIEMPO
Sandoval-Pérez
LA1,
Rodríguez-Gómez AF1,
Méndez-Lopez AML1,
Rivera-Chávez MJ2,
Urzúa-González AR2
1.
Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de
Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad
de Guanajuato, México.
2.
Coordinadores del Módulo de Medicina Interna de Fase ll de la
licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y
Nutrición, Universidad de Guanajuato, México.
Resumen
El
uso de medicamentos y remedios ha cambiado significativamente la
manera en la que se tratan las enfermedades. Los procesos para la
obtención de nuevos medicamentos van modificándose para acortar los
tiempos y mejorar los efectos. Actualmente se tiene tecnologías como
los chips multiórganos, que pretenden hacer personalizadas las
terapias y hacer pruebas para fármacos nuevos, que puedan reflejar
los efectos reales en el cuerpo humano sin el uso directo de
personas. Con estas nuevas tecnologías se trabajan nuevos métodos
de desarrollo, investigación y creación de nuevos medicamentos,
además de mejorar la estructura de estos chips para que cada vez se
pueda trabajar con sistemas que imiten el funcionamiento real del
cuerpo humano.
Palabras
clave:
chips, órganos, sistémico, fármacos.
Abstract
The
use of medications and remedies has significantly changed the way
illnesses are treated. The processes for obtaining new drugs are
modified to shorten the time and improve the effects. Currently,
there are technologies such as multi-organ chips that aim to make
personalized therapies and test new drugs that can reflect the real
effects in the human body without the direct use of people. With
these new technologies, new methods of development, research and
creation of new medicines are worked on, in addition to improving the
structure of these chips so that every time they can work with
systems that imitate the real functioning of the human body.
Keywords:
chips, organs, systemic, drugs.
Resumo
O
uso de medicamentos e remédios mudou significativamente a forma como
as doenças são tratadas. Os processos para obtenção de novos
medicamentos são modificados para encurtar o tempo e melhorar os
efeitos. Atualmente, existem tecnologias como chips de múltiplos
órgãos que visam fazer terapias personalizadas e testar novas
drogas que possam refletir os efeitos reais no corpo humano sem o uso
direto das pessoas. Com essas novas tecnologias, novos métodos de
desenvolvimento, pesquisa e criação de novos medicamentos são
trabalhados, além de melhorar a estrutura desses chips para que, a
cada vez, possam trabalhar com sistemas que imitam o funcionamento
real do corpo humano.
Palavras-chave:
chips,
órgãos, sistêmicos, drogas.
Introducción
La
iniciativa 10/20 de la OMS está diseñada para tener nuevos fármacos
antiinfecciosos, debido al desarrollo de cepas de bacterias
resistentes a múltiples fármacos (bacterias
multidrogo-resistentes). Sin embargo, el factor tiempo es muy
importante; la Organización Mundial de la Salud (OMS) prevé que en
el año 2050 la resistencia bacteriana causará 10 millones de
muertes al año en el mundo, esto por citar un ejemplo. Por ello el
desarrollo de nuevos medicamentos con los que se pueda contar en
corto tiempo es muy importante.
A
lo largo de la historia, el ser humano ha tenido que enfrentar
enfermedades o dolencias y para cada una encontrar maneras de
resolverlas o aminorarlas. Con el transcurso del tiempo fuimos
capaces de profundizar los conocimientos, no sólo sobre
enfermedades, si no sobre la constitución del cuerpo humano. Pero
¿cómo logramos esto? Todo fue gracias al uso de animales, ya que
sin ellos, el ser humano no habría sido capaz de entender el
funcionamiento del cuerpo humano, así como la importancia de cada
uno de sus componentes anatómicos.
Por
ejemplo, Herófilo (330-250 a.c) demostró la diferencia funcional
entre nervios y tendones, Galeno (130-210ª.c) describe anatomía y
las funciones que desempeñan los pulmones y el corazón. Durante el
Renacimiento, gracias a la experimentación con animales, se hicieron
varios descubrimientos importantes; incluso Francis Bacon (1561-1626)
habla sobre la vital importancia del uso animal para el avance de la
ciencia, que consecuentemente fue vista de otra manera, al darle más
importancia a los resultados obtenidos por la experimentación que a
los escritos de la antigüedad.
Actualmente
se han creado normas y estatutos que regulan, el uso, reproducción y
trato de diferentes especies animales para dicha práctica. Esto
genera controversia, desde las comunidades de protección animal,
hasta la opinión de la comunidad científica que piensa que no todos
los resultados obtenidos han sido aplicables en seres humanos,
hablando desde la compatibilidad o no de los sistemas animales y
humanos, así como los efectos sobre los tejidos, que puede o no ser
similares. Por esta razón se han empezado a crear chips
multiorgánicos, que contienen células de diferentes órganos
humanos, las cuales interactúan de forma conjunta en este
dispositivo, pretendiendo formar un sistema funcional que permita la
prueba de fármacos y obtener resultados más cercanos a la realidad
metabólica del cuerpo humano (Figura 1).
Figura
1. Chip multiórgano con tejidos de distintos órganos del cuerpo
humano
|
En
este artículo se exponen nuevos métodos para el desarrollo,
investigación y creación de estos nuevos fármacos. Además, del
empleo de chips multiórganos, dar a conocer la manera en la cual
actúan los fármacos en diferentes células de distintos órganos en
específico.
Sistemas
micro fisiológicos en el desarrollo de nuevos fármacos
Según
el Consejo de la Comisión Europea, en el 2013 se usaron para la
experimentación y otros propósitos científicos 11.5 millones de
animales. A pesar de ello, los reportes de las industrias
farmacológicas dicen que en cuanto a desarrollo e investigación,
los datos que se obtienen de estudios con animales no son replicables
en humanos. El desarrollo de nuevos fármacos se ha enfrentado en
tiempos modernos a dos obstáculos: 1) Un déficit de éxito en las
fases antes de llegar a su uso en humanos. 2) Un aumento en las
regulaciones por parte de las autoridades en las fases de
investigación antes de llegar a los humanos.
Los
desastres farmacológicos ocurridos, son la razón por la que existen
altas regulaciones por las autoridades en las fases de investigación
previas al uso en humanos; el ejemplo es la Talidomida, fármaco
usado a finales de los 50's que funcionaba como calmante y sedante,
además de reducir las náuseas durante el embarazo. Tuvo un gran
éxito y se creía que no tenía efectos secundarios, sin embargo,
afectaba de manera muy grave a los fetos, causándoles malformaciones
congénitas: sobre todo focomelia (falta de brazos o piernas). Como
resultado, más de 10,000 personas nacieron con discapacidades, por
lo que el fármaco fue retirado del mercado, y surgieron nuevas
regulaciones gubernamentales para la investigación farmacológica.
Actualmente
sigue siendo un gran problema el desarrollo de fármacos, ya que el
uso de animales nos da un modelo de un organismo sistémico, pero que
no es humano; y el uso de células humanas in vitro, tomando células
y hacerlas crecer en un laboratorio, al ser estáticas, no
representan a un organismo sistémico. La industria farmacológica
pierde mucho al tener programas clínicos fallidos, ya que no se
pueden predecir con estos modelos, la toxicidad y efectos secundarios
de los medicamentos.
Entonces,
¿hacia dónde nos está llevando la tecnología en el campo de la
investigación farmacológica? Parece que la respuesta a esto son los
chips con sistemas micro fisiológicos.
Pero
¿qué son los chips con sistemas micro fisiológicos?
Son
aparatos que tienen micro flujos, y pueden imitar la biología y
funcionamiento en una escala lo más pequeño posible y aceptable
para las investigaciones. Se logra al crear un microambiente similar
al de una persona por medio de un flujo de nutrientes, señales y
desecho de basura celular (Figura 2).
Figura
2. Circulación entre cultivos celulares por medio de microtúbulos
recubiertos de células endoteliales.
|
Lo
“micro”
se refiere a usar la menor cantidad de células que puedan cumplir
con las características físicas, biológicas y funcionales de un
organismo humano y pasar a través de las diferentes fases del
desarrollo de nuevos fármacos. El término “organoide”
hace referencia a la parte más pequeña funcional de un órgano y
este tendrá reactividad a un fármaco, para representar al total del
órgano de origen.
La parte “fisiológica”
se refiere a, realmente imitar interacciones estre células y ser
capaz de mantenerse sano, enfermarse y repararse, acercándose a la
fisiología normal humana. Por último, la parte de “sistema”
hace referencia, a que además de soportar las células y tejidos
humanos como lo hacen los cultivos in vitro, también cumplen con
funciones regulatorias del cuerpo humano (temperatura, pH, niveles de
oxígeno y humedad). Incluso pueden simular funciones mecánicas,
como circulación de distintos fluidos del cuerpo humano (sangre,
bilis, orina, aire, liquido cerebroespinal). También imitan la
tensión de los tejidos (huesos, cartílago), incluso la contracción
muscular.
Ahora,
los chips con sistemas micro fisiológicos se clasifican por su
capacidad de soportar uno, varios o todos los órganos del cuerpo
humano, en: a) Sistemas de órgano simple, que sólo simulan un
órgano, usados para predecir efectos tóxicos de manera temprana en
ese órgano (Figura 3), b) sistemas multi órganos, que simulan la
forma en que 2 o más órganos interactúan entre sí (Figura 4), y
c) chips de cuerpo completo, con sistemas más complejos, donde
interactúan al menos 10 órganos entre sí (Figura 5).
Figura
3. Sistema que contiene un solo órgano que imitará las funciones
normales de un órgano o tejido.
|
Figura
4. Sistema que contiene dos o más órganos que mantienen
interacciones funcionales entre sí.
|
Figura
5. Sistema con órganos que imitan las funciones normales del cuerpo
humano.
|
La
industria farmacológica y el verdadero potencial de los chips con
sistemas micro fisiológicos
Los
chips con sistemas micro fisiológicos pueden desarrollar su
verdadero potencial en los estudios de nuevos fármacos, para probar
su toxicidad y efectos secundarios en células humanas, que
reaccionan de manera sistémica y a largo plazo, sin la necesidad de
dañar a un individuo sano, ya que una de las razones más
importantes por las cuales los fármacos fallan más comúnmente, es
al inferir su acción en un solo órgano, cuando la mayoría de las
enfermedades tienen un impacto a nivel sistémico.
Diabetes
y síndrome metabólico: se podría desarrollar un chip que tuviera
los órganos clave que se afectan con esta enfermedad, que son:
páncreas, hígado, tejido adiposo, corazón y riñones, y
desarrollar varias estrategias para entender mejor la enfermedad.
Cáncer: se podrian desarrollar nuevos fármacos contra el cáncer,
al usar células con cáncer de cierto tejido junto con células
sanas de otros órganos, y ver el efecto que tiene el fármaco tanto
en el órgano sano y el del cáncer, obteniendo quimioterapias con
menores efectos nocivos e indeseables, y que sólo atacaran a las
células cancerígenas, sin dañar o dañar lo menos posible a las
sanas.
Marco
legal y regulaciones en cuanto al uso de los chips con sistemas micro
fisiológicos
Actualmente
existen muchas leyes y guías en cuanto a la regulación del uso de
nuevas tecnologías en áreas de uso potencial en la medicina, el uso
de chips con sistemas micro fisiológicos aún no han sido
introducidos en ningún protocolo regulatorio en ningún país, esto
debido a la prematures de desarrollo y la falta de práctica en el
usos de estas nuevas tecnologías, sin embargo, ninguna nueva
tecnología tuvo aceptación de noche a la mañana y, la aceptación
y experiencia en nuevos campos siempre son necesarios.
Visiones
que se vuelven realidad
Las
nuevas visiones en cuanto al uso de chips con sistemas micro
fisiológicos están llevando a los científicos a pensar en el
desarrollo de tecnologías como el llamado “tú
en un chip”,
en el cual los chips personalizados, nos permitirán recibir terapias
individualizadas y personalizadas, con una prueba y predicción de
cómo reaccionará nuestro cuerpo a cierta terapia antes de ser usada
(Figura 6).
Figura
6. Micro chip multiórgano.
|
Conclusiones
Esta
nueva tecnología podrá facilitar los procesos y acortar los tiempos
en los que se desarrolla y se dispone para uso humano un sin fin de
nuevos medicamentos. Con los avances de la ciencia, las industrias
farmacéuticas podrán trabajar con mayor eficacia para encontrar
tratamiento a distintas enfermedades, personalizar tratamientos que
mejoren los resultados terapéuticos y eviten lo más que se pueda
las complicaciones y efectos secundarios. Proyectos como éste,
apuntan a la posible solución a los desastres actuales relacionados
con bacterias multidrogoresistentes y, que de nuevo, podamos tener
más tratamiendos a disposición. El proceso quizá sea lento, por la
novedad y costos, pero de mantenerlos cercanos a este nuevo proceso,
podremos hacer descubrimientos y mejoras para la medicina que
actualmente conocemos.
Bibliografía
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Lecturas Recomendadas
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FARMACOTERAPIA
DIRIGIDA: UNA OPCIÓN DEL FUTURO, PARA EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER
Ruiz-Durón
IA1,
Sánchez-Soto JA1,
Sánchez-Vázquez LG1,
Meza-Hernández CE1,
Preciado-Puga MC2,^
Rivera-Chávez MJ3,
Urzúa-González AR3
1.
Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de
Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad
de Guanajuato, México.
2.
Maestra en Ciencias Médicas, Departamento de Medicina y Nutrición,
Universidad de Guanajuato.
3.
Coordinadores del Módulo de Medicina Interna de Fase ll de la
licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y
Nutrición, Universidad de Guanajuato, México.
Resumen.
Durante los últimos años, los estudios de imagen,
tales como: Ultrasonido, Rayos X, Tomografía Computarizada y
Resonancia Magnética, han sido de gran ayuda para el diagnóstico de
múltiples enfermedades, principalmente en oncología, que es el área
en la cual nos enfocaremos mayormente en este artículo. Uno de los
principales problemas al momento de encontrarse con estos
padecimientos, era localizar con exactitud el sitio del tumor, así
como su extensión y cercanía con tejidos importantes; es por eso
que los estudios de imagen brindan una información elemental para el
médico para poder tomar una decisión. En la actualidad, no solo se
pretende que estos estudios nos proporcionen una imagen, sino
también, que puedan tener un efecto terapéutico, esto gracias al
desarrollo de nuevas tecnologías, donde encontramos a las micro
burbujas, que son pequeñas moléculas encapsuladas; en su capa
externa podemos encontrarlas cubiertas de lípidos o cargadas de
óxido de hierro, dándole propiedades magnéticas, todo esto les
confiere ventajas únicas para ser capaces de circular en nuestro
cuerpo, a través del torrente sanguíneo, y así, gracias a los
estudios de imagen, son guiadas hasta llegar al sitio donde queremos
que se aplique su efecto; esto a través de distintos mecanismos, ya
sea por micro burbujas sensibles al calor, donde se genera una
temperatura entre 39.5°C y 41°C dirigida al tumor. Y esto a su vez,
hace que las micro burbujas que se encuentran en circulación en esta
zona liberen el medicamento y ejerzan su acción terapéutica.
Palabras
clave: Farmacoterapia
dirigida, cáncer, acción terapéutica, micro burbujas.
Abstract
In recent years, imaging studies such as ultrasound,
X-rays, computed tomography and MRI have been a great help in
diagnosing multiple diseases, mainly in Oncology, which is the area
in which we'll focus mostly on this article. One of the main problems
at the time of meeting these conditions was to locate the site of the
tumor, as well as its extent and closeness with important tissues,
that is why imaging studies provide an elementary information for the
Physician to be able to make a decision. At present, not only is it
intended that these studies provide us with an image, also, that can
be therapeutic, this thanks to the development of new technologies
where we find the micro bubbles, which are small encapsulated
molecules that in their external layer we can find them covered with
lipids or loaded with iron oxide, giving them magnetic properties,
all this gives them unique advantages to be able to circulate in our
body through the bloodstream and thanks to the studies of image, they
are guided to the site where we want to apply their effect, this
through different mechanisms, either by micro bubbles sensitive to
heat, which generates a temperature between 39.5 °c and 41 °c
directed to the tumor, and this in turn makes the micro bubbles that
are in circulation in this area release the medicine and exercise its
therapeutic action.
Key
words: Targeted
pharmacotherapy, cancer, therapeutic action, microbubbles.
Resumo
Nos últimos anos, estudos de imagem como
Ultrassonografia, Raio X, Tomografia Computadorizada e Ressonância
Magnética, têm sido de grande ajuda para o diagnóstico de
múltiplas doenças, principalmente em Oncologia, que é a área em
que nos concentraremos principalmente neste trabalho. Artigo Um dos
principais problemas no momento de encontrar essas condições foi
localizar o local exato do tumor, bem como sua extensão e a
proximidade de tecidos importantes, por isso os estudos de imagem
fornecem uma informação elementar para o médico. para poder tomar
uma decisão. Atualmente, não se pretende apenas que esses estudos
nos forneçam uma imagem, mas também que ela pode ser terapêutica,
graças ao desenvolvimento de novas tecnologias onde encontramos
micro bolhas, que são pequenas moléculas encapsuladas que podem ser
encontradas em sua camada externa. Coberto com lipídios ou carregado
com óxido de ferro, conferindo-lhe propriedades magnéticas, tudo
isso confere vantagens únicas para poder circular em nosso corpo
através da corrente sanguínea e assim, graças aos estudos de
imagem, é guiado para chegar ao local onde queremos que seu efeito
seja aplicado, através de diferentes mecanismos, seja por micro
bolhas sensíveis ao calor, onde uma temperatura entre 39,5 ° C e 41
° C é gerada e direcionada ao tumor, e isso, por sua vez, faz com
que as micro bolhas que estão em circulação nessa área, liberam a
droga e exercem sua ação terapêutica.
Palavras-chave:
Farmacoterapia
direcionada, câncer, ação terapêutica, microbolhas.
La
farmacología ha experimentado una importante evolución en los
siglos recientes. Muchas enfermedades que antes eran, casi con toda
seguridad, letales; son hoy en día tratables ,y con mínimas
secuelas. No obstante, aún queda mucho por hacer.
Uno
de los grandes problemas de los fármacos, es que actúan de forma
sistémica en nuestro organismo, teniendo así efecto no solo donde
se requiere, sino también en otros sitios del cuerpo, dicha acción
indeseada, da lugar a los llamados efectos secundarios. Uno de las
mayores ambiciones de la medicina, y el objetivo primordial de la
farmacología moderna, es la terapia farmacológica dirigida, en la
que el medicamento actúa solamente en el órgano o parte del
organismo que lo necesita, respetando al resto del cuerpo, con lo que
aumenta la eficacia del tratamiento y se minimizan los efectos
secundarios. Un ejemplo claro de la importancia de conseguir una
terapia dirigida es el cáncer: la quimioterapia, es decir, los
medicamentos que actúan contra los tumores, tienden a afectar
también al propio organismo, por lo que causan importantes efectos
secundarios. Si logramos conseguir que los fármacos se limiten a
acumularse primordialmente en los tumores, el tratamiento del cáncer
sería aún más efectivo.
Se
están desarrollando novedosas técnicas para alcanzar el objetivo de
una terapia farmacológica dirigida que sea efectiva. En el presente
trabajo, describiremos un grupo particular de estas tecnologías, que
está resultando prometedora en áreas clínicas, como el cáncer y
las enfermedades del corazón.
En
busca de una terapia farmacológica dirigida eficaz.
En
años recientes, se ha estado trabajando en mejorar la terapia
farmacológica, siendo ésta la base de tratamiento de muchas
enfermedades. Se ha prestado especial atención a la terapia
farmacológica dirigida (capacidad de los fármacos de actuar
selectivamente en los tejidos que se desean y no en tejidos vecinos;
ya que cuando se actúa en tejidos vecinos, ocurre lo que conocemos
como efectos secundarios). La innovación en esta área, ha
significado todo un reto para médicos, científicos y personal que
se relaciona directamente con la investigación científica, el
conseguir que los fármacos tengan una entrega, dosificación y
concentración adecuada en los tejidos que están afectados por las
diversas enfermedades que afectan a la población mundial.
Los
campos que más se han explorado dentro de estas investigaciones, son
la oncología y gran variedad de tipos de cáncer, así como las
enfermedades del corazón.
Los
estudios de imagen como lo son Ultrasonido, Tomografía Computarizada
y Resonancia Magnética, juegan un papel importante en la fase
diagnóstica de las enfermedades, es decir, estos estudios se
realizan para poder confirmar o descartar un diagnóstico.
Hasta
hace poco, estos estudios tenían importancia clínica, solamente en
la fase diagnóstica. Actualmente se han estado realizando trabajos,
los cuales pretenden que los estudios de imagen, además de ser
diagnósticos también puedan llegar a ser terapéuticos. El efecto
terapéutico de los estudios de imagen se realiza mediante la terapia
farmacológica dirigida; lo que se pretende en un futuro, es poder
tener una modalidad dual, es decir que los estudios de imagen puedan
detectar enfermedades y al mismo tiempo ofrecer un tratamiento a
estas. Aunado a esto, otro beneficio extra que se obtiene al utilizar
métodos de imagen con un enfoque terapéutico, es que se podría
llevar una monitorización en tiempo real del tejido en el que
actuará el fármaco, evaluar el efecto terapéutico y, en base a
esto, personalizar el esquema de tratamiento y mejorar la eficacia
del mismo.
El
principal objetivo de esta investigación, es lograr que mediante
estudios de imagen podamos dirigir los fármacos, a los sitios que se
deseen, en una concentración adecuada en el tejido y en una dosis
sistemática segura. Se debe mencionar de manera importante que estos
estudios terapéuticos son mínimamente invasivos.
Microburbujas
como forma de transporte.
Para
poder lograr exitosamente una terapia farmacológica dirigida, la
comunidad científica ha diseñado unas pequeñas partículas que son
las encargadas del efecto terapéutico.
Pero,
¿qué son las micro burbujas? Podemos definir a las micro burbujas,
como pequeñas moléculas encapsuladas, que en su interior contienen
un medio de contraste, utilizado clínicamente para el diagnóstico
ultrasonográfico de las distintas patologías, además de los
fármacos necesarios, para realizar su efecto terapéutico. En su
capa externa podemos encontrarlas cubiertas de lípidos, esto le
confiere ventajas únicas: Una de ellas, es evitar el atrapamiento de
estas partículas en los pulmones; esto quiere decir, que gracias al
recubrimiento de lípidos que presentan se evitan posibles embolias
pulmonares. Al evitar que se queden atrapadas en los pulmones, se
logra tener una exposición de estas en la circulación sistémica de
alrededor de 5-10 min, tiempo necesario para tomar imágenes o llevar
a cabo el efecto terapéutico deseado. Una vez que la micro burbuja
se encuentra en el sitio deseado, se hace estallar por medio de
presión, se libera el medio de contraste, y es más fácil observar
la gravedad del tejido afectado. Se observó que las micro burbujas
cubiertas de lípidos tenían una pobre especificidad en cuanto a los
tejidos dañados se refiere, como alternativa a este problema los
cuerpos de investigación científica han centrado su atención al
desarrollo de micro burbujas magnéticas, que son partículas a gran
escala de micropartículas y nanopartículas de óxido de hierro;
esta última, provee a la micro burbuja con una gran capacidad
magnética. De esta manera, las micro burbujas magnéticas poseen una
alta sensibilidad al ultrasonido y a los campos magnéticos. Otro
tipo de opción de micro burbujas son las que son sensibles al calor.
En
estudios recientes, realizados en pacientes con cáncer, se han
utilizado microburbujas sensibles al calor, mediante técnicas de
entrega de medicamentos basados en el uso del ultrasonido, pues
facilita la localización del tumor. Una de estas técnicas es la
modalidad de terapia por hipertermia no invasiva, la cual consiste en
la generación de una hipertermia media (temperaturas entre 39.5°C y
41°C) dirigida directamente al tumor, en combinación con una
administración intravenosa de las microburbujas sensibles al calor.
Cuando el calor es aplicado en el tumor, las microburbujas
circulantes en la vasculatura del mismo, liberan rápidamente el
medicamento, lo cual resulta en una gran concentración intravascular
que promueve la penetración del mismo al interior del tumor. Estos
estudios han demostrado reducciones sustanciales en el volumen
tumoral en comparación con terapias convencionales. Sin embargo, aún
quedan preguntas por responder, como lo es: ¿Qué cantidad de
medicamento se puede colocar en cada microburbuja para lograr un
efecto terapéutico?, ¿Qué tan seguro es para un paciente con
cáncer una terapia con resonancia magnética, ultrasonido, medicina
nuclear o tomografía?, ¿Cómo se puede incluir esta terapia como
alternativa en un paciente con más de un tumor sólido o cáncer
metastásico? Para ello, se deben evaluar las limitaciones que
presentan estas ventanas terapéuticas, identificar las consecuencias
sistémicas que podría provocar en pro de la seguridad del paciente,
y la eficacia real de estos métodos.
El
objetivo a largo plazo en estos pacientes es ofrecer una opción
terapéutica para aquellas personas que tienen pocas o no tienen
opciones ablativas, es decir, métodos que puedan disminuir el
volumen tumoral.
La
farmacoterapia dirigida en la actualidad
La
comunidad científica está trabajando en perfeccionar este tipo de
opción terapéutica, en el camino se han encontrado algunas
dificultades, como lo son: que actualmente, la entrega de
medicamentos mediada por ultrasonido aún es muy ineficiente, esto se
debe a que las micro burbujas no actúan en los sitios específicos
requeridos, esto como consecuencia de la pobre especificidad que
tienen éstas por los tejidos; otro problema que se presentó, es que
no se pueden alcanzar las dosis correctas necesarias en los tejidos
afectados para alcanzar un efecto terapéutico. Para solucionar en
particular, el problema de la pobre especificidad de las micro
burbujas por los tejidos, se han estudiado métodos basados en
ligandos (entendamos como ligando a una sustancia capaz de unir a dos
complejos para formar una biomolécula) para enviar las micro
burbujas a sitios específicos en los tejidos; pero la escasez de
biomarcadores para ligandos en los tejidos ha limitado el potencial
de esta oferta terapéutica.
El
costo de esta novedosa tecnología, hoy en día no está al alcance
de la mayoría de las personas, aunque es importante mencionar que de
concretarse esta investigación los beneficios superan a los costos.
Las expectativas que se tienen, sobre estos trabajos son altas,
porque implicaría un gran beneficio para los pacientes que viven con
cáncer.
Conclusión
La
entrega de medicamentos específica, a tejidos afectados, es sin
lugar a duda una estrategia muy prometedora, pues de llevarse a cabo
efectivamente, facilitaría la entrega de medicamentos en el órgano
dañado, aumentaría la efectividad y reduciría la dosis de los
mismos. Como se ha mencionado, se están desarrollando estrategias
que puedan cubrir todos aquellos aspectos que aún quedan sin
resolver, como lo es la liberación del medicamento únicamente en la
zona afectada, la concentración de medicamento en dosis efectivas en
las microburbujas, la entrega de la microburbuja al tejido deseado,
la estandarización de los tratamientos en cuanto a la técnica, ya
sea usando micro burbujas lipídicas o magnéticas, y de acuerdo al
uso de técnicas de imagen.
Bibliografía
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- E. Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012
- Mikhail, A. S., Partanen, A., Yarmolenko, P., Venkatesan, A. M., & Wood, B. J. (2015). Magnetic Resonance-Guided Drug Delivery. Magnetic Resonance Imaging Clinics of North America, 23(4), 643–655. https://doi.org/10.1016/j.mric.2015.05.012
- Chertok, B., & Langer, R. (2018). Circulating Magnetic Microbubbles for Localized Real-Time Control of Drug Delivery by Ultrasonography-Guided Magnetic Targeting and Ultrasound. Theranostics, 8(2), 341–357. https://doi.org/10.7150/thno.20781
- Tong, J., Ding, J., Shen, X., Chen, L., Bian, Y., Ma, G., … Yang, F. (2013). Mesenchymal Stem Cell Transplantation Enhancement in Myocardial Infarction Rat Model under Ultrasound Combined with Nitric Oxide Microbubbles. PLoS ONE, 8(11), e80186. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0080186
- Clement, G. T. (2004). Perspectives in clinical uses of high-intensity focused ultrasound. Ultrasonics, 42(10), 1087–1093. https://doi.org/10.1016/j.ultras.2004.04.003
ANEXOS:
Tomado de: Deckers,
R., & Moonen, C. T. W. (2010). Ultrasound triggered, image
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Controlled Release, 148(1), 25–33.
https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2010.07.117
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Tomado de: E. Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012
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Tomado de: E.
Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and
microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014)
http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012
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¿Cómo
quieres llegar a los 80 años?
Rubio-García
CG1,
Rojas-Pérez A1,
Rosiles-Abonce DMC1,
Rivera-Chávez MJ2,
Urzúa-González AR2.
1. Estudiantes
de la licenciatura en Médico Cirujano, 6to semestre, Departamento
de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud,
Universidad de Guanajuato, México.
2. Coordinadores
del Módulo de Medicina Interna de Fase 2, de la licenciatura en
Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División
de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
Resumen.
La enfermedad
arterial periférica es una de las afecciones más comunes en la
actualidad, debido a malos hábitos, tales como:
Sedentarismo, alimentación rica en carbohidratos, grasas y consumo
de tabaco. Todo esto conlleva a una mayor susceptibilidad de padecer
enfermedades crónicas como: diabetes, obesidad,
hipertensión
y aterosclerosis. Se
manifiesta con daño en las
arterias, causado
por acumulación de placas de
colesterol en la pared de las arterias, afectando
la circulación de todo el cuerpo. Es más común que se presente en
personas mayores de 60 años. La
aterosclerosis es la principal causa de enfermedad arterial
periférica, la
cual suele manifestarse con
la disminución
de la circulación sanguínea, provocando daño celular por falta de
oxígeno y nutrientes
(isquemia
aguda), llevando a la amputación del miembro afectado. En la
actualidad se han logrado avances en el tratamiento de esta
enfermedad, los cuales buscan que el paciente no pierda el miembro
afectado y se reviertan
los daños. Se están realizando investigaciones sobre tratamiento
con genoterapia mas individualizada,
asimismo, se
está buscando innovar los procedimientos quirúrgicos de
intervención periférica, con tecnología que provoque
menos efectos
adversos.
Palabras clave:
aterosclerosis, colesterol, enfermedad arterial periférica, isquemia
aguda, intervención periférica.
Abstract
Peripheral arterial
disease is one of the most common conditions today, due to bad habits
such as: sedentary lifestyle, high carbohydrate diet, fat, and
tobacco consumption. All this leads to a greater susceptibility to
suffer from chronic diseases such as diabetes, obesity, hypertension
and atherosclerosis. It manifests with damage to the arteries, caused
by the accumulation of cholesterol plaques in the wall of the
arteries. Affecting the circulation of the entire body. It is more
common to occur in people older than 60 years. Atherosclerosis is the
main cause of peripheral arterial disease, which usually manifests
itself with the reduction of blood circulation, causing cellular
damage due to lack of oxygen and nutrients (acute ischemia), leading
to amputation of the affected limb. At present, advances have been
made in the treatment of this disease, which seek that the patient
does not lose the affected member and the damage is reversed.
Research is being carried out on treatment with more individualized
genotyping, and it is also looking to innovate the surgical
procedures of peripheral intervention, with technology that causes
less adverse effects.
Key words:
atherosclerosis, cholesterol, peripheral arterial disease, acute
ischemia, peripheral intervention.
Resumo
A doença arterial
periférica é uma das condições mais comuns hoje em dia, por causa
de maus hábitos, como sedentarismo, dieta rica em hidratos de
carbono, gorduras, consumo de rapé. Tudo isto conduz a um aumento da
susceptibilidade a doenças crónicas, tais como diabetes, obesidade,
hipertensão arterial e aterosclerose. Manifesta-se a danos nas
artérias causadas por formação de placas de colesterol nas paredes
das artérias. Afetando a circulação de todo o corpo. Mais
comumente ocorre em pessoas com mais de 60 anos. A aterosclerose é a
principal causa de doença arterial periférica, que normalmente se
manifesta com a diminuição do fluxo sanguíneo, causando danos
celulares por falta de oxigénio e nutrientes (isquemia aguda),
levando à amputação do membro afectado. Neste momento tem havido
progressos no tratamento desta doença, que procuram o paciente não
perde o membro e danos afetada estão invertidos. Eles estão
realizando pesquisas sobre o tratamento mais individualizado com
terapia genética também estão olhando para procedimentos
cirúrgicos inovadores de tecnologia intervenção periférica que
provoca menos efeitos colaterais.
Palavras-chave:
aterosclerose, colesterol, doença arterial periférica, isquemia
aguda, intervenção periférica.
Introducción
La acumulación de
colesterol en las paredes de las arterias, mejor conocida como
aterosclerosis, es una de las enfermedades con mayor incidencia a
nivel mundial, debido a los malos hábitos que nuestra sociedad ha
incorporado en su vida diaria; como el sedentarismo y la mala
alimentación. La aterosclerosis es de las principales causas de
muerte en el mundo, por el incremento de factores de riesgo, algunos
que no se pueden cambiar, como la edad y el sexo, y otros que se
pueden evitar o controlar; como el colesterol en sangre, niveles de
azúcar, presión arterial, alimentación y actividad física.
Hablando del número
de casos en nuestro país, según el INEGI, la aterosclerosis
representa la primera causa de muerte en México; tan solo en 2015
hubo 88,114 muertes, estando en segundo lugar la diabetes mellitus y
en tercer lugar, las enfermedades del hígado. En cuanto al resto del
mundo, según la organización mundial de la salud (OMS), en 2012 fue
la segunda causa de muerte.
Además, este
padecimiento puede traer consigo consecuencias incapacitantes o
fatales; tal es el caso de un daño cerebral causada por un infarto,
la amputación de algún miembro o pérdida de la función de algún
órgano importante, como los riñones o el corazón, debido a la
falta de oxigenación y nutrición al tejido.
Aunque los
tratamientos han tenido avances impresionantes, aún pueden
representar un riesgo para la vida, por lo que es importante conocer
más sobre esta enfermedad y todos los tratamientos y hábitos, que
puedan llevar a la salud óptima y con ello, una mejor calidad de
vida.
Colesterol en circulación sanguínea
Los
niveles altos de grasa y azúcar en sangre, por tiempo prolongado,
conducen a una dislipidemia (altos niveles de colesterol en sangre).
Existen muchos tipos de colesterol, entre estos se encuentra el HDL
(por sus siglas en inglés, High
Density Lipoprotein) conocido
como colesterol bueno, y el LDL (por sus siglas en inglés, Low
Density Lipoprotein)
conocido como colesterol malo.
El colesterol bueno se encarga de retirar todo el colesterol malo que
se acumula en las arterias y venas.
Pero cuando hay un consumo muy
alto de grasa, el colesterol malo aumenta y se acumula en las
arterias, formando una placa de ateroma (lesión en las arterias por
exceso de LDL). Esta placa con el paso del tiempo, crece de manera
importante en todas las arterias si no se detiene el consumo de
grasas, llegando a obstruir arterias importantes, como las del
corazón, cerebro y miembros periféricos. Cabe mencionar, que este
proceso también puede ocurrir en personas delgadas, ya que la
genética y raza, son factores que influyen en una mayor
susceptibilidad para padecer esta enfermedad, por eso la Asociación
Americana del Corazón (AHA,
por sus siglas en ingles, American
Heart Association) recomienda
medir los niveles de colesterol en toda la población mayor de 20
años.
La
manifestación principal de la dislipidemia es la aterosclerosis,
siendo la principal causa de enfermedad arterial periférica y
enfermedad coronaria (afección de las arterias del corazón por una
placa de colesterol).
¿Y
cómo es que se manifiesta la enfermedad arterial periférica?
Esta
es una enfermedad silenciosa, ya que por lo general es asintomática,
y es evidente cuando la obstrucción en las arterias causa una
disminución de la circulación. La enfermedad arterial periférica
se manifiesta con los siguientes síntomas:
- Dolor en piernas al caminar distancias cortar (claudicación intermitente)
- Disminución del volumen del miembro afectado.
- Las extremidades pueden presentar disminución de la temperatura, palidez y pérdida de pulsos.
- Falta de vello de las extremidades y uñas quebradizas.
- Úlceras en miembros inferiores.
La isquemia aguda es el estadio final de la
enfermedad, la cual, si no se detiene llega a la amputación del
miembro afectado. Hoy en día se investigan nuevos tratamientos que
detengan la progresión de la enfermedad y mejoren la claudicación
en pacientes afectados (Anexo 1).
Anexo 1. Clasificación de Fontaine para Enfermedad Arterial Periférica |
¿Qué es la
intervención periférica?
Es un tratamiento
terapéutico para la enfermedad arterial periférica, siendo un
procedimiento poco invasivo, donde el médico accede directamente a
la arteria afectada, ya sea por una placa de colesterol que está
obstruyendo el flujo sanguíneo o por un trombo (coágulo de sangre
que se forma en el interior de un vaso sanguíneo).
Este tratamiento
suele ser delicado y los médicos deben valorar muy bien al paciente,
antes de decidir llevar a cabo dicho procedimiento.
Historia de la
intervención periférica
Hay distintos tipos
de intervención periférica actualmente, acorde al padecimiento que
presente el paciente. Estos procedimientos han tenido una historia
relativamente larga, ya que a principios de siglo, ya se empezaban a
diseñar tratamientos para desobstruir arterias enfermas. Las fechas
importantes en estos procedimientos son las siguientes (Anexo 2).
Anexo 2. Historia de la Intervención en Enfermedad Arterial |
La intervención
periférica ¿Hacia dónde nos lleva?
Fue a inicios de
1960, cuando comenzaron a crearse nuevas alternativas, menos
invasivas, para tratar a pacientes con enfermedad arterial
periférica. Esto hizo pensar a muchos: “ En verdad, reducirán las
imputaciones y muertes de manera significativa”. En esa época, se
buscaba desesperadamente contar con alternativas que garantizaran una
mejor calidad de vida.
Por lo tanto, muchos
hospitales alrededor del mundo comenzaron a poner en práctica estas
nuevas técnicas de mínima invasión.
La intervención
periférica más importante y comúnmente realizada es la
angioplastía. Fue en 1964, cuando el radiólogo estadounidense, de
origen alemán, Charles Dotter y Melvin Hopkins, realizaron por
primera vez en la historia, esta técnica. El procedimiento consistía
en introducir un catéter en los vasos afectados y así restablecer
la circulación arterial.
La cirugía fue todo
un éxito y desde entonces se ha convertido como la primera opción
de tratamiento en pacientes con enfermedad arterial periférica.
Un gran milagro
La evolución
tecnológica, ha permitido un avance exponencial en la aplicación de
materiales, en especial, aquellos comúnmente utilizados en medicina.
Un claro ejemplo, es
la endoprótesis vascular. Consiste en un injerto hecho de poliéster
artificial. Su función es reemplazar tejidos del cuerpo humano o
reparar vasos sanguíneos afectados. Este injerto causa pocas
reacciones, no contiene químicos y es muy tolerable; es considerado
una de las alternativas más eficaces en el mundo del
intervencionismo periférico.
Qué podemos
esperar en un futuro
En el terreno de la
ciencia, los avances tecnológicos son sorprendentes. Aún quedan
retos por resolver, cómo mejorar el éxito del tratamiento, reducir
costos y aumentar su seguridad a largo plazo.
Si bien, el ocaso de
la angioplastía e injertos sucederá cuando la terapia génica logre
ser la mejor opción para atacar a la ateroesclerosis y trombosis.
Mientras tanto, nuestro futuro será inmortalizado como una de las
mejores épocas de la intervención periférica.
Creando nuevos
vasos
Actualmente se están
probando nuevos tratamientos basados en la genoterapia, la cual
consiste en utilizar proteínas recombinantes (se obtienen al
expresar un gen clonado) y células madres (células que se
encuentran en todos los organismos, las cuales tienen la capacidad de
dividirse y diferenciarse en diversos tipos de células
especializadas). Con estas terapias se promueven procesos de
crecimiento vascular, disminuyendo el riesgo de amputación. Se han
probado con vías de administración intraarterial e intramuscular en
la extremidad afectada. Sin embargo, en los ensayos realizados, no se
ha encontrado beneficios en la reducción de la isquemia.
¿Cómo se crean
nuevos vasos?
Para crear nueva
circulación sanguínea, es necesario introducir en las células, una
señal; con el fin de crear nuevos vasos, esta señal será
introducida por una secuencia genética, de un vector viral
(adenovirus o retrovirus). Es importante resaltar, que hasta la
fecha, este tipo de terapias no son utilizadas en pacientes, ya que,
el hecho de introducir un vector que altere el ADN (Ácido
Desoxirribonulceico), podría provocar el crecimiento de líneas
celulares tumorales; asimismo, se debe observar si las nuevas
arterias formadas son funcionales, y llevan a cabo la función de
nutrir y oxigenar el miembro afectado. Por ello, se busca que la
terapia sea dirigida a la línea celular encargada de la angiogenésis
(formación de vasos sanguíneos a partir de ya existentes), y así
promover la vasculogenésis (formación de vasos sanguíneos por
primera vez a partir de células epiteliales).
Cabe señalar que todas estas terapias son muy prometedoras, pero aún
se encuentran en investigación.
Más vale prevenir
que lamentar
Si bien los avances
son sorprendentes, seguramente ninguno de nosotros desearía
someterse a este tipo de procedimientos. Por ello, la mejor forma de
prevenir estos escenarios es: Cuidar tu alimentación, hacer
ejercicio y no fumar; en pocas palabras ¡cuidarte! Con el fin de
prevenir la aparición de enfermedades crónicas, como diabetes e
hipertensión. Y muy importante, si ya eres hipertenso o diabético,
debes mantener tus niveles de presión arterial y glucosa en rangos
normales.
Conclusión
Todos estos nuevos
procedimientos son muy novedosos para tratar a la enfermedad arterial
periférica y brindar al paciente una mejor calidad de vida, quizás
en unos años más se logre tener nanorobots, viajando por las
arterias dañadas y así evitar amputaciones de miembros inferiores;
del mismo modo se tendrá una terapia génica dedicada a producir
nuevas arterias que realicen las funciones adecuadas. Todos estos
avances tecnológicos, son útiles en las complicaciones más severas
de la enfermedad arterial periférica. En el caso de estadios menos
graves de la enfermedad, el mejor tratamiento es el cambio de estilo
de vida, para tener niveles adecuados de colesterol y evitar el daño
a sus arterias.
Si usted se encuentra
con factores de riesgo, es momento de actuar, de hacer ejercicio,
dejar de fumar, controlar su peso y presión arterial. La decisión
está es sus manos: ¡Decide cómo llegarás a los 80 años!
Bibliografía.
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Andrew H. Baker. (2017 May, 3). Cardiovascular Gene Therapy: Past,
Present, and Future. The American Society of Gene & Cell Therapy,
25, 1095-1106.
2.
American College of Cardiology Foundation . (November 2019).
Management of patients with Peripheal Artery Disease. American Heart
Association , 2, 1-66.
3.
René A Bourlon Cuéllar, Mariana López Nuche. (Diciembre 2010).
Aterosclerosis y lesión endotelial: ¿proceso irreversible?.
Medicina Interna de México, 26, 590-596.
4.
Josep Guindo, María Dolores Martínez-Ruiz, Gabriel Gusi, Jordi
Punti, Patricia Bermúdez y Antoni Martínez-Rubio. (2009). Métodos
diagnósticos de la enfermedad arterial periférica. Importancia del
índice tobillo-brazo como técnica de criba. Revista Española de
Cardiología, 9, 11-17.
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