Melhorando o diagnóstico da aterosclerose usando nanopartículas ultrapequenas de carbonato de cálcio

A aterosclerose é caracterizada pelo endurecimento dos vasos sanguíneos, especialmente de certas artérias, devido ao acúmulo local de fibras e lipídios (principalmente colesterol) na parede interna de uma artéria, causando seu estreitamento. É uma doença complexa que pode desencadear eventos potencialmente fatais, como infarto do miocárdio e acidente vascular cerebral isquêmico.

Apesar da gravidade da doença, os protocolos diagnósticos convencionais carecem de especificidade e não conseguem prever o tipo de lesão aterosclerótica ou o risco de ruptura da placa.

Como explicou Jesús Ruiz-Cabello, professor pesquisador do CIC biomaGUNE Ikerbasque, “diagnosticar a vulnerabilidade da placa continua sendo um desafio devido à falta de ferramentas de diagnóstico eficazes. Para resolver esse problema, tecnologias, como a imagem médica não invasiva da placa aterosclerótica usando soluções nanotecnológicas personalizadas, estão surgindo. Porém, devido à porosidade da placa, a obtenção de imagens utilizando nanopartículas continua sendo uma tarefa difícil.”

Uma equipe CIC biomaGUNE liderada por Ruiz-Cabello, juntamente com a professora pesquisadora Ikerbasque Susana Carregal –ambos membros do centro de rede de pesquisa biomédica CIBERES–, desenvolveu agentes de contraste para obter a imagem molecular seletiva de placas ateroscleróticas usando ultrapequenas nanopartículas amorfas de carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio (CaCO3) é um material seguro e biocompatível com uma longa história de utilização em têxteis, cosméticos e alimentos.

Neste trabalho, publicado na revista ACS Nanoa equipe comparou várias nanopartículas projetadas especificamente para diferentes características da aterosclerose (como calcificação ou inflamação), que fornecem informações úteis sobre a fase ou estágio de desenvolvimento da placa.

“Conseguimos modular as interações biológicas e o contraste dessas nanopartículas para diversas técnicas de imagem, incluindo ressonância magnética, projetando cuidadosamente suas propriedades físico-químicas”, disse Carregal. “Nosso trabalho mostra que nanopartículas de carbonato de cálcio amorfo dopadas com Gd (III) são uma ferramenta eficaz devido ao seu alto contraste de ressonância magnética e propriedades físico-químicas.”

A novidade e o impacto do trabalho reside na combinação de ciência de materiais, imagem molecular e biomedicina para projetar agentes de contraste seguros e biocompatíveis com propriedades avançadas para imagens de ressonância magnética.

“Nossos resultados demonstram o potencial desta nanossonda simples, mas inovadora, que poderia inspirar novos designs de agentes de contraste para aterosclerose e outros tipos de doenças, e oferecer a possibilidade de formular novos agentes teranósticos (que podem ser usados ​​para fins terapêuticos e também de diagnóstico). )”, concluíram.