La hipertermia y la terapia fototérmica son algunas de las terapias más antiguas que se conocen, utilizadas actualmente como terapia anticancerosa en la que se aumenta la temperatura del tumor para eliminar las células cancerosas y potenciar la eficacia de otras terapias como la radioterapia o la quimioterapia.

Los protocolos de calentamiento pueden clasificarse en función de la temperatura aplicada sobre el tumor y la duración del tratamiento. En oncología, los tratamientos pueden planificarse para actuar entre 42 y 45 ºC (hipertermia), y por encima de 45 ºC (ablación térmica) induciendo un calentamiento local o sistémico. Las diferencias entre ambas estrategias se basan en la seguridad del paciente, debido a la alta temperatura a la que se expone todo el cuerpo en los tratamientos sistémicos. En cambio, en el tratamiento local el calentamiento se libera en el tumor para destruirlo evitando daños en los tejidos circundantes.

El término de hipertermia magnética (magnetic hyperthermia) suele utilizarse erróneamente en algunas publicaciones al referirse a los experimentos de calentamiento magnético, no a la terapia clínica. Aunque es ampliamente aceptado dentro de la comunidad de investigadores de nanomateriales, es importante mencionarlo.

¿Qué tan efectiva es la hipertermia magnética?

La técnica de hipertermia no ha sido muy eficaz para el tratamiento de cánceres graves debido a los problemas básicos asociados a la hipertermia local; dichos problemas incluyen la dispersión heterogénea de la temperatura en la masa tumoral y la incapacidad de evitar el sobrecalentamiento en la zona tumoral profunda. Por lo tanto, es necesario avanzar en una técnica novedosa para resolver estos graves problemas.

En este caso, los científicos han sugerido una nanotecnología que puede proporcionar un enfoque de tratamiento inocuo, eficaz y fácil. El uso de MNPs muestra que se creará calor para mejorar la eficacia de la hipertermia. Basándose en los efectos hipertérmicos de las nanopartículas magnéticas (MNP), se ha desarrollado la hipertermia nanomagnética (NMH) como una técnica novedosa para la erosión de tumores malignos. La principal ventaja de la NMH está relacionada con la capacidad de las MNP de distribuirse en áreas menores para marcar diferencias entre los perfiles de temperatura de los tejidos sanos y del tumor.

En el caso de la hipertermia basada en las MNP, uno de los principales objetivos es sintetizar MNP multifuncionales que muestren la mayor magnetización de saturación posible y que tengan superficies debidamente funcionalizadas que les permitan adherirse selectivamente a los tejidos o células objetivo. Para lograr esa selectividad y especificidad tan deseadas, se utilizan anticuerpos, sondas de ADN y otros compuestos químicos. Para una amplia gama de aplicaciones, el uso de óxido de hierro coloidal y de nanoestructuras con núcleo de óxido de hierro ha mostrado un potencial prometedor para estas aplicaciones.

Este método es mínimamente invasivo (se inyecta por vía intratumoral o intravenosa) y puede suministrar una dosis térmica adecuada en el lugar deseado, conservando el tejido sano circundante. Una vez que las nanopartículas se entregan en el lugar adecuado, se produce calor cuando se aplica un campo magnético alterno externo. El calentamiento se limita a la zona que cubre las nanopartículas y se dirige a todo el tejido. Puede producirse una lesión en el resto del tumor y puede controlarse para evitar un daño térmico colateral excesivo. Se ha reconocido que la cantidad de nanopartículas con base de hierro necesaria para dañar el tumor no produce toxicidad, y después de los tratamientos el grueso de las nanopartículas es evacuado por el cuerpo tras varias semanas.

Las especificaciones importantes de la hipertermia magnética son que la energía se absorbe del campo magnético alterno y se transforma en calor a través de uno o la agrupación de los siguientes mecanismos. Por lo tanto, la hipertermia puede resumirse como de la siguiente manera:

  • Generación de corrientes de Foucault en un material de baja resistividad eléctrica.
  • Inversión de la magnetización en el interior de un material magnético.
  • Rotación del material magnetizado respecto a su entorno.

La lógica que subyace al uso de la hipertermia en combinación con la radioterapia y la quimioterapia para la cura del cáncer se basa en el hecho de que los tumores son tejidos heterogéneos con regiones de necrosis, bajo oxígeno y bajo pH. El aumento de la temperatura dentro del tumor cuando se calienta a temperaturas superiores a 42 ̊ C tiene un efecto citotóxico sobre las células radio resistentes.

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