Un nanodispositivo implantable podría ser la solución para ciertas enfermedades de la vejiga, como la incontinencia. El dispositivo detectaría los signos del síndrome de vejiga hiperactiva y mediante un sistema bio-optoelectrónico, los mitigaría. Así se ha demostrado en un experimento con ratas, cuyos resultados se publican en Nature.
En el desarrollo de este aparato en miniatura han participado científicos de la Universidad Washington, en Saint Louis; de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y de la Facultad Feinberg de Medicina en la Universidad Northwestern en Chicago. Si bien ya se han desarrollado otros estimuladores del sistema nervioso basados en sistemas optogenéticos, los autores de este último hacen hincapié en que suelen asociarse a efectos secundarios no deseados, debido a una falta de especificidad; algo que no ocurre con este nuevo artilugio.
El dispositivo miniaturizado incorpora técnicas optogenéticas, que emplean luz para controlar a las células vivas. Utilizaron ratas modificadas genéticamente para que expresen proteínas sensibles a la luz en determinadas células nerviosas de la vejiga. Generaron en los animales una disfunción vesical inducida químicamente y les implantaron el dispositivo con una pequeña intervención quirúrgica.
Las ratas toleraron bien el dispositivo.
El implante consistía en un circuito cerrado con varias partes interconectadas: un sensor que controla la plenitud de la vejiga; un par de LED de tamaño mínimo para el control optogenético; una unidad inalámbrica para proporcionar energía al sistema, y un sistema de registro de datos. Las ratas lo toleraron bien, sin efectos secundarios reseñables, ni cambios de peso o de movimiento a los siete días de la intervención.
Con este sistema se identificaba automáticamente los patrones patológicos de micción en tiempo real, de forma que se activaban los LED para estimular mediante optogenética determinados nervios de la vejiga, y así se restablecía la función vesical normal. Cuando la actividad se normalizaba, los micro-LED se apagaban, lo que interrumpía el tratamiento.
TC de la rata con el neuromodulador optogenético.
Los investigadores confían en que una estrategia similar podría funcionar también en pacientes. Los dispositivos para humanos serán mayores y podrían implantarse sin cirugía, mediante catéteres.
“Estamos emocionados con los resultados”, afirma uno de los autores, John A. Rogers, de la Universidad Northwestern. “Este prototipo aúna los elementos clave de un sistema implantable y autónomo que opera en sincronía con el organismo para mejorar la salud: un sensor de precisión biofísica de la actividad orgánica; una fórmula no invasiva para modular la actividad; un dispositivo de comunicación inalámbrico, sin batería y ligero, y un algoritmo para el análisis de los datos emitidos en el circuito cerrado”.
Otro de los investigadores, Robert Gereau, de la Universidad Washington, considera que esta estrategia podría emplearse en otros campos, como en el tratamiento del dolor o en la diabetes, a través de la estimulación de células pancreáticas para que secreten insulina. No obstante, reconocen los autores que uno de los obstáculos que habrá que supera implica que los virus utilizan proteínas sensibles a la luz para invadir a las células.
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