El Donepezil (DNP) es un fármaco aprobado por la FDA para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer desde 1996. Ahora, investigadores del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de la Universidad de Harvard han descubierto que este medicamento también puede inducir un estado de torpor en organismos vivos, particularmente en renacuajos de Xenopus laevis, lo que abre nuevas posibilidades en la medicina de emergencia.
La capacidad del DNP para inducir torpor se evidenció en una reducción significativa en la frecuencia cardíaca, el movimiento y el consumo de oxígeno en los renacuajos tratados. Este estado fue completamente reversible al retirar el fármaco, lo que subraya su potencial clínico.
Uno de los desafíos iniciales fue la toxicidad del DNP, que se acumulaba en todos los tejidos de los renacuajos. Los investigadores superaron este obstáculo encapsulando el fármaco en nanoemulsiones lipídicas, lo que no solo redujo la toxicidad, sino que también mejoró la acumulación del medicamento en el tejido cerebral específico.
La eficacia de esta nanoemulsión resultó notable, con una eficiencia de encapsulación del 95% y una concentración de 1.250 mM. La liberación controlada del DNP mantuvo niveles más bajos de toxicidad en el sistema de los renacuajos.
Los datos de toxicidad mostraron diferencias marcadas: mientras que los renacuajos tratados con DNP libre sufrieron una mortalidad del 100% después de 4 a 8 horas, aquellos tratados con la nanoemulsión presentaron una supervivencia del 70% después de 8 horas sin alteraciones morfológicas significativas. En términos de parámetros fisiológicos, los renacuajos tratados con DNP libre experimentaron una reducción del 50% en su frecuencia cardíaca, en contraste con los tratados con la nanoemulsión, que mantuvieron una reducción constante y recuperaron su frecuencia cardíaca normal tras 24 horas.
El consumo de oxígeno también se redujo significativamente en ambos grupos tratados, indicando una disminución en la actividad metabólica. Estas observaciones sugieren que la inducción de torpor mediante DNP, especialmente en su forma encapsulada, podría ser una herramienta crucial en situaciones de emergencia médica donde la biostasis puede proporcionar tiempo adicional para el tratamiento.
Esta investigación se encuentra alineada con los objetivos del Programa Biostasis de DARPA, que busca extender el tiempo para tratamientos médicos críticos en situaciones de emergencia. El siguiente paso en esta línea de investigación incluye entender mejor los mecanismos de inducción de torpor por el DNP y escalar la producción de la nanoemulsión para su uso en modelos animales más grandes y eventualmente en humanos.
El financiamiento de este estudio ha sido proporcionado por DARPA y otras instituciones, subrayando la significancia de la colaboración en la vanguardia de la medicina de emergencia. El renacuajo Xenopus laevis, utilizado en este estudio, es un modelo común en investigaciones biológicas debido a su desarrollo rápido y su sistema inmunológico simple, lo que facilita la observación de cambios inducidos por fármacos.