Modulating Metabolism and Inflammatory Response with Cerium Oxide Nanoparticles: A Novel Therapeutic Approach

Resumen

Esta tesis investiga las propiedades antioxidantes de las nanopartículas de Óxido de Cerio (CeO2) en contextos biológicos, enfocándose en los roles de las especies reactivas de oxígeno (ROS) en la regulación del metabolismo energético y su participación en las respuestas inmunitarias. Los radicales libres (altamente reactivos) resultantes de la respiración celular, desempeñan un papel central tanto en el metabolismo como en la inflamación, convirtiéndolos en importantes dianas terapéuticas. La integración de nanomateriales en aplicaciones biológicas presenta desafíos que requieren experiencia interdisciplinaria y una comprensión integral de las propiedades del material, con un énfasis particular en la seguridad. Nanopartículas poco solubles, agregadas, polidispersas y/o contaminadas se han relacionado con un aumento de ROS e inflamación, lo subraya la necesidad de un diseño meticuloso de las nanopartículas para garantizar su estabilidad, eficacia y seguridad en contextos biológicos. Este trabajo explora la síntesis y caracterización de las nanopartículas de CeO2, ofreciendo una comprensión exhaustiva de sus propiedades fisicoquímicas para guiar su uso en sistemas biológicos. El perfil farmacocinético de las nanopartículas de CeO2 se investiga en modelos preclínicos, incluyendo perfiles de absorción, distribución, metabolismo y excreción a largo plazo. Además, se examina el impacto de las nanopartículas antioxidantes en la respuesta inmunitaria innata, centrándose particularmente en la polarización de macrófagos. La investigación se extiende al metabolismo energético de los macrófagos, la función mitocondrial y la producción de citoquinas. Al elucidar la relación entre la estructura y las propiedades de las nanopartículas de CeO2 con su eficacia, y los mecanismos mediante los cuales los antioxidantes modulan las respuestas inmunitarias, esta tesis tiene como objetivo impulsar la aplicación de los nanomateriales en biomedicina, destacando la necesidad de desarrollar propiedades específicas y herramientas robustas para la utilización de nanopartículas en tareas terapéuticas sofisticadas.

Fecha de lectura	26 sept 2024
Idioma original	Inglés
Supervisor	Victor Franco Puntes (Director/a)