Según la Organización Mundial de la Salud, el cáncer fue responsable por 9,6 millones de muertes en el 2018, volviéndose la segunda causa principal de fallecidos en el mundo. Normalmente, la extirpación de un tumor por medio de la cirugía es el tratamiento más utilizado para esta enfermedad debido a su alta eficacia. Sin embargo, el tamaño, el lugar y la etapa del tumor, además de las condiciones del paciente, limitan la aplicación de este método. Siendo así, son utilizados tratamientos alternativos y menos invasivos como: radioterapia, terapia fototérmica y quimioterapia.
La terapia fototérmica y la quimioterapia poseen limitantes en lo que se conoce como trasporte del medicamento hasta el tumor. El transporte inadecuado del fármaco puede implicar en la liberación repentina y desacelerada del mismo, estudios indican la utilización de la celulosa como nanoportadores prometedores garantizando una mayor seguridad al paciente.
La celulosa ([C6H10O5]n) es el polímero de mayor abundancia en la Tierra, pudiendo ser de origen animal, vegetal o bacteriana. Consiste en un polisacárido, formado por enlaces del tipo β – 1 → 4 glucósidos y unidades de β – D – glicopranosis. Su estabilidad ocurre por medio de enlaces de hidrógeno intra e inter cadenas, en las cuales en gran cantidad resultan en propiedades mecánicas óptimas. Además de eso, la celulosa exhibe características importantes como: biodegradabilidad, flexibilidad, transparencia, polaridad, termoestabilidad y capacidad de formar geles.
En la terapiafototermica, el material es inyectado en el paciente, acumulándose en las células cancerígenas donde, luego de la incidencia de la luz, este mismo es calentado, atacando y eliminando el tumor. Recientemente, el fósforo negro, alótropo del fósforo, fue presentado como un óptimo agente fototérmico, además de ser compatible y biodegradable. En contraparte, este material sufre oxidación rápidamente dentro del cuerpo humano, resultando en una rápido degradación y un efecto fototérmico heterogéneo. Para esto es necesario utilizar un nanoportador que posea además de resistencia mecánica elevada, biocompatibilidad y biodegradabilidad, también que no altere la conductividad, la fotoluminiscencia y las propiedades magnéticas y catalíticas presentes en el fósforo negro. Los hidrogeles de celulosa se mostraron capaces de cumplir todos los requisitos necesarios.
Para ejemplificar esta aplicación, podemos citar un estudio realizado en China donde fueron fabricados hidrogeles de celulosa vía rotura de enlaces de hidrógeno de la celulosa por hidratos. De esta forma, los hidrogeles a base de celulosa y nanohojas de fósforo negro (BPNs) fueron hechos a través de gelación de cadenas de celulosa con la ayuda de un reticulante de epiclorhidrina en la presencia de BPNs en agua.
Este sistema, BPNs-celulosa, mostró una estructura con poros irregulares, garantizando espacio suficiente para la absorción y conservación de una gran cantidad de agua. Además de eso, se notó que las BPNs quedaron totalmente inmersas en la estructura del hidrogel de celulosa, lo que impidió la oxidación de las mismas. En relación la toxicidad del sistema, los resultados in vitro e in vivo indicaron no haber ninguna toxicidad, demostrando la total biocompatibilidad del sistema.
Finalmente, ensayos utilizando radiación próxima al infrarrojo confirmaron la eficacia de hasta cerca de 100% para las células probadas para uso de este material para terapias fototérmicas.
Los resultados obtenidos muestran el potencial de un material abundante en la naturaleza, celulosa, para el tratamiento de enfermedades que afectan a gran parte de la población mundial.
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