Nanotecnología y cerebro: un nuevo paradigma en la reversión del Alzheimer mediante la modulación de la barrera hematoencefálica
Ilustración generada con Inteligencia Artificial ChatGPT
La búsqueda de una cura desde la bioingeniería
El Alzheimer, principal causa de demencia a nivel mundial, afecta actualmente a más de 50 millones de personas, y se estima que su prevalencia podría triplicarse hacia 2050 según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Pese a décadas de investigación intensiva, la enfermedad ha resistido los enfoques terapéuticos convencionales, que se han centrado en eliminar las placas de beta amiloide o en frenar la hiperfosforilación de la proteína tau. Sin embargo, la comunidad científica comienza a reconocer que estas aproximaciones, aunque relevantes, abordan los síntomas y no las causas subyacentes del deterioro neurovascular.
En este contexto, un estudio reciente publicado en la revista Signal Transduction and Targeted Therapy —fruto de la colaboración entre el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Hospital West China de la Universidad de Sichuan— propone una estrategia radicalmente distinta: restaurar la función de la barrera hematoencefálica (BHE) mediante nanopartículas bioactivas, logrando revertir los síntomas cognitivos en modelos animales de Alzheimer.
La barrera hematoencefálica: un guardián comprometido
La barrera hematoencefálica (BHE) constituye una red altamente selectiva de células endoteliales, astrocitos y pericitos que regula el intercambio molecular entre el sistema circulatorio y el cerebro. Su integridad es esencial para la homeostasis neuronal, pues filtra toxinas y patógenos al tiempo que permite el paso de nutrientes y metabolitos.
En el Alzheimer, esta barrera sufre un deterioro progresivo que altera la eliminación de desechos moleculares —especialmente la proteína beta amiloide (Aβ)—, facilitando su acumulación en forma de placas extracelulares neurotóxicas. Estudios recientes indican que la disfunción vascular precede incluso al daño neuronal, lo que sugiere que la enfermedad podría originarse, al menos en parte, como una patología vasculoneuronal.
Nanopartículas bioactivas: ingeniería molecular al servicio del cerebro
El grupo de Giuseppe Battaglia, profesor ICREA y líder del Grupo de Biónica Molecular del IBEC, desarrolló nanopartículas diseñadas con precisión nanométrica capaces de interactuar con la vasculatura cerebral. Estas partículas, creadas mediante un enfoque bottom-up de bioingeniería molecular, no actúan como simples vehículos farmacológicos, sino como entidades terapéuticas activas.
Cada nanopartícula fue construida con un tamaño y número de ligandos definidos, permitiendo una interacción específica con los receptores celulares endoteliales de la BHE, particularmente con el receptor LRP1 (Low-density lipoprotein receptor-related protein 1), un componente crucial del sistema de eliminación de beta amiloide.
El resultado fue extraordinario:
Una única inyección redujo los niveles de proteína beta amiloide en el cerebro en un 50 % en solo una hora.
Tras tres inyecciones, los ratones tratados mostraron una recuperación completa de sus capacidades cognitivas, con un efecto sostenido durante el equivalente a 20 años humanos.
La investigadora Lorena Ruiz Pérez, del IBEC y la Universidad de Barcelona, confirmó que ratones con una edad biológica comparable a 90 años humanos mantenían su rendimiento normal seis meses después del tratamiento.
Mecanismo de acción: restaurar el flujo de limpieza cerebral
En condiciones fisiológicas, la proteína LRP1 funciona como un “centinela molecular” que reconoce y transporta la beta amiloide desde el espacio intersticial cerebral hacia el torrente sanguíneo. En la enfermedad de Alzheimer, este sistema colapsa, impidiendo la depuración y provocando la acumulación tóxica.
Las nanopartículas del IBEC actúan como interruptores moleculares que restablecen ese equilibrio. Su arquitectura multivalente permite modular el tráfico de receptores en la membrana endotelial, lo que reactiva el transporte transcelular de beta amiloide y restaura la permeabilidad selectiva de la barrera hematoencefálica.
De este modo, el tratamiento no solo elimina las proteínas dañinas, sino que repara el ecosistema vascular cerebral, permitiendo al cerebro recuperar su capacidad natural de autodepuración y regeneración funcional.
Implicaciones para la medicina regenerativa y las enfermedades neurodegenerativas
El impacto de este hallazgo trasciende al Alzheimer. La posibilidad de modular dinámicamente la BHE mediante nanotecnología abre una vía inédita para tratar múltiples trastornos neurológicos caracterizados por disfunción vascular y acumulación de metabolitos: Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, esclerosis múltiple o incluso lesiones cerebrales traumáticas.
Asimismo, el enfoque podría revolucionar la entrega dirigida de fármacos al cerebro, superando una de las principales barreras de la farmacología neurológica contemporánea: la impermeabilidad de la BHE a la mayoría de los compuestos terapéuticos.
Battaglia describe esta aproximación como una “reparación desde dentro”: una forma de medicina regenerativa que no combate los síntomas, sino que restaura las condiciones biofísicas y metabólicas que permiten al cerebro sanarse a sí mismo.
Hacia un nuevo paradigma neurovascular
El desarrollo de nanopartículas que actúan directamente sobre la barrera hematoencefálica representa un cambio de paradigma en neurociencia traslacional. Al combinar principios de bioingeniería molecular, nanomedicina y neurofisiología, esta tecnología ofrece una estrategia integrada para revertir los efectos del envejecimiento cerebral y la neurodegeneración.
Aunque aún se requiere validar su seguridad y eficacia en modelos clínicos humanos, los resultados preclínicos marcan un antes y un después: por primera vez, una intervención no invasiva ha demostrado restaurar de manera duradera la función cognitiva perdida.
La investigación del IBEC y la Universidad de Sichuan constituye así una de las contribuciones más prometedoras hacia la medicina de precisión aplicada al cerebro, posicionando a la nanotecnología como pilar central del futuro terapéutico de las demencias.
Referencias científicas ⬇️
Battaglia, G., Ruiz Pérez, L., et al. (2025). Reversal of Alzheimer’s-like pathology through nanoparticle-mediated modulation of the blood–brain barrier. Signal Transduction and Targeted Therapy, Nature Publishing Group.
Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).
Hospital West China, Universidad de Sichuan.
Organización Mundial de la Salud (OMS).
Nature Publishing Group, https://www.nature.com/articles/s41392-025-02426-1