Hipertimia magnética: una excelente tratamiento para el cáncer

Las hipertimia magnética (magnetic hyperthermia) es un tratamiento que se utiliza para el tratamiento del cáncer. Ha demostrado ser algo realmente efectivo para poder contrarrestar el avance de esta terrible enfermedad.

En el día de hoy vamos a hablarte un poco más sobre esta enfermedad y la forma en la cual se lleva a cabo. El objetivo de este artículo es que puedas conocer un poco más sobre ella y entender cómo funciona.

¿Qué es la hipertermia magnética?

El calentamiento se puede conseguir por diferentes vías como el vapor, el agua y la radiación (es decir, infrarrojos, electromagnética, microondas y ultrasonidos). Hoy en día, la hipertermia magnética se utiliza como terapia adyuvante para el tratamiento del cáncer en algunos protocolos clínicos que muestran un efecto sinérgico con la radioterapia y la quimioterapia potenciando sus efectos citotóxicos.

La hipertermia magnética tiene como objetivo producir el calentamiento local mediante un calentamiento mediado por ondas electromagnéticas de baja frecuencia, a través de la absorción de energía por parte de las nanopartículas magnéticas. Esta técnica es uno de los enfoques más importantes para inducir el calentamiento local mediante radiación electromagnética de baja frecuencia. Algunos de los retos que se plantean son el control de parámetros como la producción de energía, la selectividad y la localización para evitar el daño en los tejidos sanos.

Actualmente, el número de equipos de investigación que trabajan en el desarrollo de nanopartículas magnéticas para la biomedicina aumenta día a día. Y como se espera, dentro de unos años, el número de ensayos clínicos que impliquen el uso de nanomateriales será mucho mayor. Con este punto de partida, se abre un mundo de posibilidades para la hipertermia magnética y su aplicación en medicina oncológica.

Nanopartículas magnéticas para hipertermia

Las nanopartículas magnéticas utilizadas como nano-calentadores pueden ser activadas por un campo magnético externo, a través del acoplamiento magnético entre el componente magnético del campo y su momento magnético. Las nanopartículas magnéticas absorben la energía de este fenómeno de acoplamiento y la disipan en forma de calor. Para estos campos magnéticos, los tejidos biológicos son “transparentes”, sin que se produzca una deposición de energía significativa, por lo que esta técnica es segura para todo organismo vivo.

La capacidad de calentamiento depende de las propiedades magnéticas y fisicoquímicas de las nanopartículas magnéticas. En cuanto a las propiedades magnéticas, el calor está relacionado con las pérdidas dinámicas de histéresis producidas por la relajación de los momentos magnéticos de las nanopartículas de dominio único. El proceso de relajación implica dos mecanismos simultáneos asociados al momento magnético de relajación, como se muestra en la imagen X.

Uno de ellos está relacionado con la rotación física de las MNP sobre el medio circundante, como el soporte líquido y el tejido. Este proceso se conoce como relajación browniana, y depende de la viscosidad del medio y del volumen hidrodinámico. Por otro lado, la relajación Néel depende de la rotación de los momentos magnéticos atómicos dentro de la red cristalina de las MNPs.

Ambos mecanismos son independientes, aunque ocurren simultáneamente, el más rápido es el dominante para inducir el calentamiento.

Hipertermia láser

El calentamiento de los nanomateriales también puede ser activado por el infrarrojo cercano (NIR) mediado por nanopartículas metálicas (oro, plata, cobre) o incluso por nanotubos de carbono semiconductores mediante hipertermia láser.

Al igual que la hipertermia magnética, la hipertermia láser requiere un agente que interactúe con la luz. Los materiales fototérmicos se excitan con la radiación del infrarrojo cercano (NIR) que tiene un rango de luz de 650 nm a 1024 nm. Un aspecto beneficioso de esta aplicación es que la piel, los tejidos y la hemoglobina presentan una absorbencia mínima en el rango NIR, especialmente para la radiación con longitudes de onda que van de 650 nm a 900 nm.

En consecuencia, hoy en día existe un interés creciente en la investigación de nuevas nanopartículas híbridas para combinar ambas terapias, la hipertermia magnética y la láser.

Células de calentamiento magnético

El calentamiento magnético en organismos vivos se estudia hoy en día intensamente. La exposición de células de mamíferos al calentamiento magnético puede inducir eventos celulares que comprometan y/o dañen las células, o puede inducir una liberación controlada de fármacos. En las células cancerosas, como es bien sabido, las altas temperaturas (42-45ºC) también inducen la necrosis o la apoptosis.

La funcionalización de las células es una de las áreas de mayor interés para los investigadores que utilizan el calentamiento magnético de los nanomateriales. Desde la liberación hasta el etiquetado o simplemente la biocompatibilidad, muchos trabajos han abordado esta tarea para ayudar a salvar la brecha entre el material magnético puro y la bioaplicación.