Entrega de medicamentos más eficiente dentro del cerebro mediante la utilización de LAT1
Según un nuevo estudio llevado a cabo en la Universidad del Este de Finlandia, la distribución de moléculas de drogas dentro del cerebro puede mejorarse utilizando LAT1, que se expresa altamente en el cerebro. Al convertir temporalmente las moléculas del fármaco en profármacos, derivados que pueden utilizar LAT1 para la entrada celular y, posteriormente, liberar el fármaco original activo dentro de las células objetivo. De esta manera, se pueden alcanzar concentraciones muchas veces más altas en comparación con el tratamiento con los medicamentos originales solos, que no pueden utilizar LAT1. Esto es muy importante, particularmente en una situación en la que la proteína objetivo final se encuentra dentro de las células. Este estudio fue publicado en Scientific Reports a principios de septiembre.
La barrera hematoencefálica (BBB) regula el suministro de todas las sustancias desde la circulación sanguínea al cerebro. Su función principal es proteger el sistema nervioso central (SNC) de las sustancias nocivas al tiempo que permite la entrada de los nutrientes necesarios, como el azúcar, el agua y el oxígeno. Por lo tanto, la mayoría de los compuestos farmacológicos, que se supone que actúan dentro del cerebro, no penetran en el BBB a niveles suficientemente altos para tratar las enfermedades cerebrales de manera efectiva. Sin embargo, el BBB expresa varios transportadores por los cuales los nutrientes esenciales se entregan desde la circulación sanguínea al cerebro.
El grupo de investigación dirigido por la profesora adjunta Kristiina Huttunen de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Finlandia Oriental, ha estado estudiando LAT1 durante un buen período de tiempo. También han demostrado que LAT1 se puede utilizar de manera eficiente para apuntar al cerebro y permitir el suministro de medicamentos a través del BBB, ya que LAT1 se expresa altamente en el cerebro en comparación con cualquier otro órgano sano. En el presente estudio, el grupo de investigación investigó la utilización de LAT1 en la administración de fármacos dirigidos dentro del cerebro después de que las moléculas del fármaco hayan pasado el BBB.
Se demostró por primera vez en este estudio que LAT1 funcional se expresa en la superficie celular de las neuronas, pero también en las células de soporte, los astrocitos y la microglia. Además, en este estudio se demostró que los profármacos que utilizan LAT1 de varios compuestos diferentes, como el fármaco antiinflamatorio, el ketoprofeno y el ácido ferúlico antioxidante, mostraron una mejor absorción celular en comparación con sus fármacos originales. Los mismos resultados también se lograron con los astrocitos que tienen características de la enfermedad de Alzheimer.
"También pudimos identificar requisitos estructurales para los profármacos que podrían permitir la focalización entre los diferentes tipos de células cerebrales en el futuro", dice la primera autora del estudio, la estudiante de doctorado Johanna Huttunen .
Por lo tanto, al utilizar el enfoque de profármacos LAT1, es posible lograr concentraciones de fármacos relevantes para los efectos farmacológicos en el cerebro enfermo, que ha sido uno de los principales desafíos a superar en el desarrollo de fármacos del SNC. El profesor adjunto Huttunen dice que los mejores resultados, es decir, el desarrollo de fármacos más efectivos para tratar enfermedades cerebrales, solo se pueden lograr si se toma en cuenta la administración de fármacos dentro del cerebro lo antes posible en la fase de desarrollo de fármacos; Esto sería cuando estamos diseñando estructuralmente nuevos fármacos del SNC.
Para más información póngase en contacto:
Kristiina Huttunen, profesora adjunta, Universidad del Este de Finlandia, Facultad de Farmacia, Kuopio, tel. +358 407440117, kristiina.huttunen@uef.fi
Artículo de investigación:
Huttunen, J .; Peltokangas, S .; Gynther, M .; Natunen, T .; Hiltunen, M .; Auriola, S .; Ruponen, M .; Vellonen, K.-S .; Huttunen, KM L-Type Amino Acid Transporter 1 (LAT1 / Lat1): la utilización de profármacos puede mejorar el suministro de medicamentos a las neuronas, los astrocitos y la microglia. Informes científicos, 2019 , 9 (1): 12860-12872 . https://doi.org/ 10.1038 / s41598-019-49009-z