Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han desarrollado un sistema que permite obtener imágenes e identificar placas ateroscleróticas inflamadas, que se consideran en riesgo de ruptura. Su sistema consiste en administrar nanotubos de carbono que son absorbidos preferentemente por macrófagos y monocitos, que tienden a acumularse en las placas inflamadas. Luego, los investigadores iluminan el vaso sanguíneo de interés con luz y los nanotubos de carbono vibran, produciendo un sonido en respuesta. Este efecto fotoacústico permite a los investigadores localizar y visualizar las placas.
La rotura de la placa aterosclerótica constituye la base de los accidentes cerebrovasculares y los ataques cardíacos, pero en la actualidad no existe ninguna tecnología disponible para identificar definitivamente las placas que corren el riesgo de romperse. "Actualmente, no existe una forma eficaz de localizar y tratar con precisión las placas vulnerables antes de que provoquen un ataque cardíaco o un derrame cerebral", dijo Eliver Ghosn, investigador involucrado en el estudio. "Esperamos que nuestros estudios ayuden a cambiar eso".
Un signo revelador de una placa en riesgo de ruptura es que está inflamada y la inflamación se ve exacerbada por una variedad de glóbulos blancos y que los atrae. Son estas células las que busca esta nueva técnica. El enfoque implica la administración de nanotubos de carbono que dichas células tienden a tomar de su entorno.
"El poder de nuestra nueva técnica está en su selectividad", dijo Bryan Smith, otro investigador involucrado en el estudio. “Ciertamente existen otros métodos para obtener imágenes de las placas, pero lo que distingue a esta estrategia es que es celular. Estamos analizando específicamente las células (llamadas macrófagos y monocitos) que son las más responsables de hacer que una placa sea vulnerable en primer lugar. Si observa un vaso sanguíneo normal versus uno con placa, hay muchos más macrófagos y monocitos en el que tiene placa. Y nuestro método realmente analiza los monocitos y macrófagos. Prácticamente ningún otro tipo de célula absorbe las nanopartículas”.
Luego, los investigadores pueden sondear un vaso sanguíneo de interés utilizando luz para ver si alguna placa tiene niveles significativos de nanotubos de carbono en su vecindad. Sin embargo, los tubos responden a la luz emitiendo un sonido que puede detectarse mediante un transductor de ultrasonido.
"Iluminamos una arteria donde hemos administrado ciertos tipos de partículas que pueden absorber esa luz", dijo Smith. "Como producto de la liberación de esa energía, literalmente pueden gritarnos de maneras que podemos detectar y utilizar para crear imágenes en 3D".
Hasta ahora, los investigadores han probado las partículas en ratones y pudieron identificar con éxito placas inflamadas en su vasculatura. Otra opción puede ser cargar las partículas con medicamentos que puedan ayudar a tratar las placas.
Estudio en materiales funcionales avanzados : nanotubos de carbono ultraselectivos para imágenes fotoacústicas de placas ateroscleróticas inflamadas