Investigadores del CiMUS descubren una novedosa estrategia antiobesidad basada en nanopartículas naturales

El grupo NeurObesity del Centro de investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), en colaboración con investigadores de la Universidad de Angers (Francia), ha descubierto una novedosa estrategia antiobesidad basada en nanopartículas naturales que actúan como transportadores de fármacos capaces de entrar en el hipotálamo y vencer la enfermedad.

La investigación, liderada por Miguel López y subvencionada por la Fundación “la Caixa” en el marco de la Convocatoria CaixaResearch de Investigación en Salud, ha conseguido cargar vesículas extracelulares, unas nanomoléculas naturales, con un gen modificado que inhibe la acción de la proteína AMPK en un grupo muy reducido de neuronas de esta región cerebral de difícil acceso.

Con esta novedosa estrategia, se ha logrado revertir la obesidad en ratones muy obesos, a pesar de seguir ingiriendo una dieta con elevado contenido en grasa. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Nature Metabolism, abre la puerta a extender el hallazgo a otras patologías relacionadas con el cerebro.

El reto: un fármaco contra la obesidad

La baja efectividad de dietas y otras estrategias anti-obesidad ha llevado en los últimos años a intensificar la búsqueda de tratamientos farmacológicos. Encontrar un tratamiento eficaz y aplicable a la mayoría de la población obesa se presenta como uno de los retos biomédicos más relevantes del siglo actual.

Uno de los mayores problemas que implica buscar un tratamiento es que muchos de los potenciales mecanismos que regulan la masa corporal están localizados en el cerebro, especialmente en el hipotálamo. El principal obstáculo que implica poder desarrollar fármacos que actúen en el cerebro es su elevado grado de protección.

Miguel López, líder de la investigación del CiMUS de la USC, explica que “en primer lugar, está ubicado dentro de una auténtica ‘caja fuerte’: el cráneo; y, en segundo lugar, cualquier molécula que tenga que llegar al cerebro tiene que atravesar un sofisticado sistema de transporte: la barrera hematoencefálica. Esta estructura no solo actúa como un sistema ‘de peaje’ para moléculas del propio cuerpo, sino que juega también un papel fundamental regulando la entrada de medicamentos en el cerebro”.

La investigación ha desarrollado una nueva estrategia para tratar la obesidad. “Nuestro enfoque ha consistido en utilizar vesículas extracelulares, un tipo de nanopartículas naturales presentes en nuestro organismo, cuya ventaja reside precisamente en su tamaño: son tan pequeñas que se pueden ‘colar sin pagar el peaje’ a través de la barrera hematoencefálica. Sin embargo, son lo suficientemente grandes como para ser ‘cargadas’ con otras moléculas, por ejemplo, un fármaco, y actuar como mecanismo de transporte. Serían una especie de vagones moleculares”, tal y como sostiene Edward Milbank, experto en vesículas extracelulares y primer autor del trabajo.

El grupo del CiMUS de la USC ha conseguido cargar esas moléculas con un gen modificado que, al expresarse, inhibe la acción de la proteína llamada AMPK, específicamente en un grupo muy reducido de neuronas del hipotálamo. Un dato también especialmente relevante si se tiene en cuenta que el cerebro de ratón posee unos 100 millones de células, de los cuales unos 75 millones son neuronas.

Con esta estrategia han conseguido revertir la obesidad en ratones muy obesos. Lo interesante del modelo es que los ratones obesos, a pesar de seguir ingiriendo una dieta con elevado contenido en grasa (60%) perdían peso, como resultado de un mayor gasto calórico en el tejido adiposo pardo.

Antecedentes

Esta línea de investigación comenzó en el año 2010 cuando el grupo de Miguel López descubrió que la proteína AMPK jugaba en el hipotálamo un papel clave en la regulación de la masa corporal modulando la actividad de la grasa parda, en un artículo publicado en Nature Medicine.

Ahora, tras más de una década de estudio sobre este mecanismo, han desarrollado esta novedosa estrategia, abriendo la posibilidad de extenderla a humanos. Además, el descubrimiento va más allá del campo de la obesidad y puede aplicarse en otras patologías relacionadas con el cerebro.