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Gestión en Salud y Seguridad Social • ISSN: 2215-6216 • Vol. 3 (1): e210, Enero-Diciembre, 2024
(Publicado Dic. 19, 2024)
Importancia del uso de las nanopartículas en medicina
Importance of the use of nanoparticles in medicine
Jonatan Navarro Solano1; https://orcid.org/0009-0006-1875-3870
1. Médico general. Correo electrónico: johnnaavas0305@gmail.com
Recibido 02 de octubre de 2024 • Aceptado 11 de diciembre de 2024
RESUMEN
En los últimos años, la nanotecnología ha logrado grandes avances en distintos campos del quehacer humano, como en la
industria agrícola, la industria de la construcción y, por supuesto, en la medicina. La aplicación de esta innovadora tecno-
logía en el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de distintas enfermedades se conoce con el nombre de nanomedi-
cina. En lo que respecta a la terapéutica, las nanopartículas permiten el transporte de fármacos y moléculas directamente
hacia el tejido meta, es decir, al tejido que ha sido afectado por la enfermedad, promoviendo de esa forma una mejoría en
el funcionamiento molecular de los órganos lesionados y, por ende, una mejoría clínica. En comparación con la adminis-
tración de medicamentos vía convencional, son múltiples los benecios que se obtienen con su uso, por lo que se espera
que esta siga desarrollándose e implementándose a nivel mundial.
Palabras clave: Nanopartículas, Medicina, Nanomedicina.
ABSTRACT
Recently, nanotechnology has made great advances in different fields of human endeavor, such the agriculture,
construction and, of course, medicine. The application of this innovative technology in the diagnosis, prevention
and treatment of different diseases is known as nanomedicine. Regarding therapeutic action, nanoparticles allow
the transport of drugs and molecules directly to the target tissue, that is, to the tissue that has been affected by the
disease, thus promoting an improvement in the molecular functioning of the injured organs and, therefore, a clinical
improvement. Compared to conventional drug administration, there are multiple benefits that are obtained from its use;
so, it is expected to continue developed and implemented worldwide.
Keywords: Nanoparticles, Medicine, Nanomedicine.
https://doi.org/10.62999/wqgw1546
INTRODUCCIÓN
La nanotecnología es una disciplina centrada en el es-
tudio, diseño, manipulación, producción y aplicación de
materiales con un tamaño menor a 100 nanómetros (nano-
partículas). Su uso en diversas áreas, como en la agricultura,
la construcción y la medicina, ha sido totalmente exitosa, lo-
grando avances significativos, en beneficio de la población.
En el campo de la medicina, la nanotecnología puede
utilizarse en estudios por imágenes, en los diagnósticos y en
los tratamientos, por medio de la administración dirigida de
fármacos. De tal forma, la nanomedicina, a partir de las na-
nopartículas, contribuye al diagnóstico, el tratamiento y el
control de las enfermedades, para mejorar la calidad de vida
de las personas (1).
TERAPIAS BASADAS EN NANOPARTÍCULAS
A nivel terapéutico, los efectos de las nanopartículas se
pueden clasificar en cuatro grupos:
1. Las nanopartículas que transportan fármacos para que
ejecuten su mecanismo de acción con mayor efectividad.
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2. Las nanopartículas que transportan moléculas endóge-
nas con una función específica sobre la célula y el tejido.
3. Las nanopartículas que transportan moléculas nuevas y
sintetizadas.
4. La combinación de dos nanopartículas.
Las terapias basadas en nanopartículas, desarrolladas en
los últimos años, se caracterizan por transportar moléculas
sintetizadas y fármacos con mejores acciones tanto en su far-
macocinética como en su farmacodinamia, permitiendo una
mayor especificidad y duración de las moléculas en los teji-
dos meta. Esto trae consigo una serie de beneficios clínicos,
que contribuyen a reducir la morbilidad y la mortalidad por
diversas patologías.
Entre las principales ventajas del uso de las nanopartí-
culas a nivel terapéutico sobresale el tener una mejor orien-
tación y liberación controlada. A nivel cardiaco esto resulta
muy positivo, porque ayuda a reducir la degradación y a ex-
tender la actividad biológica de los péptidos en el miocardio
(2). Al respecto, una investigación demostró que mediante el
transporte de la molécula IGF-1 por parte de la nanopartícu-
la PLGA, se generó una prolongación en la fosforilación de
Akt hasta por 24 horas, lo que conllevó a una reducción en
la apoptosis del cardiomiocito, así como a un aumento de la
función cardiaca y a una menor formación de fibrosis poste-
rior al infarto (2).
Otra de las ventajas de las nanoformulaciones es que
los componentes de las nanopartículas protegen a los me-
dicamentos y a las moléculas transportadas contra la degra-
dación. Aunado a ello, producen menos efectos secundarios,
por estar su administración dirigida hacia el tejido meta (3).
Hasta el momento, existen 52 formulaciones de nano-
medicina aprobadas por la Administración de Alimentos y
Medicamentos (FDA) y 34 por la Agencia Europea de Medica-
mentos (EMA). De estas, solo tres han sido descontinuadas, lo
que deja en evidencia la alta tasa de éxito de las nanoformu-
laciones (4-7), que en su mayoría están diseñadas para admi-
nistrarse por vía oral o intravenosa.
CARACTERÍSTICAS DE LAS NANOPARTÍCULAS Y SU
IMPORTANCIA EN LA ACCIÓN TERAPÉUTICA
Las propiedades físico-químicas de las nanopartículas,
como el tamaño, la forma, la polaridad y la topografía de
la superficie, influyen en la biodistribución del fármaco, así
como en la absorción en el tejido, la captación celular y la
acumulación (8).
El tamaño, por ejemplo, es un factor importante, ya que
garantiza el viaje seguro de las nanopartículas en el torrente
sanguíneo y determina sus sitios de acumulación. Cuando
estas se agotan en el cuerpo, diversos órganos las eliminan,
dependiendo de su tamaño (las nanopartículas menores a
10 nm son eliminados por el riñón y las mayores a 10 nm por
el sistema de fagocitos mononucleares) (8).
Otro componente relevante de las nanopartículas son
los nanotransportadores o sustancias transportadoras (como
PGA -fosfoglicerato-, PGE -polietilenglicol- y PLA -transpor-
tadores poliméricos-), que mejoran la solubilidad de los fár-
macos, reducen su toxicidad sistémica y los protegen del
metabolismo, para ejecutar su acción especifica. El diseño y
el desarrollo de los nanotransportadores incluyen la fisico-
química del producto, la calidad y la capacidad de fabrica-
ción, el costo del proceso y de los productos, la estabilidad, la
biocompatibilidad, la toxicidad, la eficacia farmacocinética, la
biodistribución y la acción clínica de las nanopartículas (1,8).
En general, los fármacos pueden encapsularse dentro
de los nanotransportadores o unirse a su superficie, para su
posterior liberación, ya sea de forma pasiva o desencadena-
da por estímulos, como la actividad enzimática. Las vías de
administración de estas nanopartículas son intravenosa, in-
tracoronaria e intramiocárdico (2).
Por otro lado, destacan las diferentes nanoestructuras,
que incluyen polímeros, liposomas, dendrímeros, micelas y
nanotubos de carbono. De estas sobresalen las nanoestruc-
turas poliméricas, que son sintetizadas a partir de sustancias
de polisacáridos (celulosa, hialurónico), polímeros sintéticos
(poliaminas, poliésteres) y proteínas naturales (colágeno,
albumina, elastina), las cuales suelen utilizarse con mayor
frecuencia, por su extraordinaria versatilidad, estabilidad y
biocompatibilidad (8,9). Uno de los polímeros más utilizado
en la actualidad es el poliácido láctico-co-glicólico (PLGA),
que permite que el medicamento llegue a su sitio de acción,
para luego degradarse en el cuerpo (1).
MÉTODOS PARA LA ACCIÓN DE LAS NANOPARTÍCULAS
EN EL CUERPO (10)
La nanomedicina utiliza dos métodos para que las nano-
partículas ejecuten su acción sobre los órganos o tejidos en-
fermos, a saber: la acumulación pasiva y la acumulación activa.
Acumulación pasiva: basada en propiedades fisicoquí-
micas y en el efecto de permeabilidad y retención aumentada
de las moléculas a nivel vascular, en donde actúan las nano-
partículas. Este efecto se produce cuando una lesión o inflama-
ción a nivel de los vasos sanguíneos afecta su permeabilidad,
con aumento en la oxigenación y mayor vascularización.
En el caso del infarto del miocardio, el uso de esta estrate-
gia posterior al acontecimiento se ha reportado en diferentes
estudios como exitosa, tras mejorar las funciones cardiacas
(11-14). Sin embargo, el efecto de permeabilidad y retención
para los nanomedicamentos en el miocardio infartado es re-
lativamente pobre (10).
Acumulación activa: basada en la acción de ligandos,
como anticuerpos, péptidos, proteínas y otros, sobre el te-
jido meta, preservando los tejidos normales y reduciendo
los efectos secundarios. En específico, esta estrategia busca
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explotar objetivos que están altamente enriquecidos en el si-
tio meta, en comparación con el resto del cuerpo.
En el caso del corazón infartado, este puede incluir re-
ceptores de superficie, estructuras proteicas o marcadores
de inflamación y daño celular, que están elevados en el área
local posterior a una lesión (10).
MEDICACIÓN ADMINISTRADA POR NANOPARTÍCULAS
VS MEDICACIÓN ADMINISTRADA VÍA CONVENCIONAL
En general, se ha demostrado que los medicamentos
administrados por medio de nanopartículas, a diferencia de
los medicamentos administrados de forma convencional, al
tener la capacidad de concentrarse directamente en el lu-
gar de acción o de absorción, actúan de manera más rápida,
disminuyen los efectos secundarios e incrementan el índice
terapéutico de la molécula en cuestión (15). Además, tienen
un mayor tiempo de circulación (debido a una reducción en
la excreción renal y en la degradación a nivel hepático), así
como un menor volumen de distribución, mayor capacidad
de interacción y acumulación en los tejidos y células objeto
del blanco terapéutico, mayor biodisponibilidad y biocompa-
tibilidad, y baja toxicidad. A la vez, requieren menor cantidad
de dosis para obtener los efectos deseados (16).
Estos y otros aspectos han hecho que la nanomedicina
continúe desarrollándose de manera importante y que su
uso a nivel mundial siga en expansión.
CONCLUSIONES
La nanotecnología y la nanomedicina han desarrollado
nuevas terapias a partir de nanopartículas, que transportan
las moléculas o fármacos de manera más segura y específica
hacia el tejido meta. Esto se produce por la nanoestructura y
el nanomaterial que posee la nanopartícula, lo cual permite
mayor estabilidad en el transporte. Estas acciones depende-
rán del método utilizado (focalización pasiva o activa) para el
efecto terapéutico.
En comparación con los medicamentos administrados
de manera convencional, los administrados por medio de na-
nopartículas tienen mayores ventajas, lo que ha impulsado
cada vez más su uso a nivel mundial y el desarrollo de nuevas
investigaciones en este campo. De tal forma, se espera a futu-
ro poder obtener mayores beneficios con su implementación.
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