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La joya de la corona (proteica)

La joya de la corona (proteica)
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En el nanomundo hasta el más nano tiene efectos insospechats. Uno se pasa tiempo diseñando su nanopartícula hasta el más mínimo detalle (carga eléctrica superficial, tamaño, estado de e 39; agregación, etc.) y luego se pone en un medio biológico y … apaga y vámonos. En menos de e 39; 1 minuto habrá cambiado todas sus propiedades por el maldito (o no) efecto de la corona proteica. Como la nanopartícula en sí tiene una alta energía libre superficial, se le pega todo quisqui, o dicho de e 39; otro modo: las biomoléculas presentes en los biológicos fluidos s & # 39; adorben rápidamente sobre la nanopartícula creando una capa o corona. Que, aunque también llamamos corona proteica, también incluye otro tipo de moléculas como los lípidos.

Por tanto, las propiedades preciosamente obtenidas de nuestra nanopartícula se frotan porque ahora lo que tenemos es una complejidad nanopartícula-proteína que se comportará manera diferente afectando a las aplicaciones biomédicas o los efectos nanotoxicològics que habíamos previsto. Y aunque esta corona depende en parte de las propiedades físico-químicos iniciales de la nanopartícula, es demasiado complejo para que alguno de & # 39; estos factores permita controlar su formación, composición o evolución.

De hecho, lo que más influye es la cantidad de proteína que Haya en el medio: no es lo mismo utilizar un medio de cultivo para una determinada línea celular, que es un organismo vivo, ni siquiera es el mismo entre un vivo y otro organismo: s & # 39; han observado diferencias de la corona formada en plasma de ratón (más rico y complejo) que la formada en plasma humano. Lo que es un escollo bastante importante para que el camino para que una nanopartícula se convierta en fármaco pasa por modelos in vitro (líneas celulares), modelos in vivo (generalmente de muertos) , en la clínica (modelo humano) y, en todos los casos, el & # 39; efecto corona es diferente, haciendo más complicado, si falla, el & # 39; extrapolación de los resultados.

La corona de proteínas se puede dividir, aunque bastante imprecisamente, en duro Caracciolo et al., 2014 "width =" 640 "height =" 259 ">

Caracciolo te al. y suave corona. Se diferencian en los tiempos de e 39; intercambio de moléculas: largos para duro corona y cortos para suave corona, y por ello, en el caso de la suave corona es más complicado de e 39; estudiar y menos conocido. Este intercambio de biomoléculas a la corona está gobernado por efecto Vroman . Consiste en que primero se pegan las proteínas más abundantes y con mayor movilidad en el fluido biológico; pero con el tiempo acaban siendo desplazados por aquellas con más afinidad. Así, la composición de la corona sólo cambia cuantitativamente en la cantidad que tiene de e 39; una proteína específica, y consigue el & # 39; equilibrio más o menos 1 hora después del primer contacto.

En resumen, no se puede poner en contacto más la nanopartícula con el medio biológico y sin que podamos solucionarlo, s & # 39; adquiere una capa de e 39; unos cientos de proteínas bastante inmóviles ( duro corona) con otra capa enlazada con menos intensidad ( suave corona).

Se sabe que las primeras interacciones entre nanopartícula y la célula a la que se dirigen están regidas por la corona proteica o biomolecular, e incluso que si esta corona se retiene una vez que la nanopartícula entra en la celda la podría afectar su procesado celular. Y lo cierto es que la vida de e 39; esta corona en plasma o suero es de varias horas …, además del tiempo necesario para que la nanopartícula sea alimentada por la célula.

Finalmente, los procesos degradativos dentro de la célula eliminarán la dicha corona en una serie de subproductos que podrían tener impacto biológico afectando la toxicidad o la regulación inmunológica. La corona también podría enmascarar una de las propiedades estrella de las nanopartículas: la capacidad de dirigirse selectivamente a la & # 39; órgano diana. Porque si hemos funcionalizado nuestra nanopartícula con una molécula que queda tapada por esta corona proteica, adioses muy buenas.

Pero si no puedes vencer a tu enemigo, únete a él, y ya que no podemos librarnos de la corona por muchos republicanos que Seamos, aprovechamos seleccionados de e 39; ella. Estudios demuestran que la capa de proteína podría estabilizar nuestra nanopartícula al plasma. Además, muchas veces las nanopartículas recubiertas por corona proteica inducen menor muerte celular; de hecho, puede promover su internalización celular al ser reconocido más fácilmente por los receptores móviles. Y cruzamos los dedos para que así sea no sólo en el modelo in vitro sino en el in vivo y en la clínica.

Referencias

] Bertoli et al., El destino intracelular de la corona de proteínas: un estudio sobre su internacionalización y evolución celular, ACS Nano 10, 11, 10471- 10479

Caracciolo et al., La corona liposoma-proteína en ratones y humanos y sus implicaciones para la entrega in vivo, J. Mater. Chem. B, 2014, 2, 7419 a 7428

Monopolio et al., Aspectos físico-químicos de la corona de la proteína: relevancia a in vitro y en vivo Impactos biológicos de la nanopartícula,. Chem. Soc. 133, 8, 2.525-2.534 [19659002] Tenza et al., La rápida formación de la corona plasmática afecta críticamente la fisiopatología de nanopartículas, la naturaleza Nanotecnología volumen 8, páginas 772-781 (2013)

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