Uno dei progressi più significativi nelle applicazioni nel campo della nanomedicina riguarda lo sviluppo di nanomateriali capaci di supportare e amplificare l’effetto biologico di farmaci e nutraceutici. Numerosi studi in questo ambito si concentrano sulla possibilità di modulare la risposta immunitaria attraverso l’impiego di nanomateriali biocompatibili e multifunzionali.
Un recente studio coordinato dalla professoressa Rosaria Rinaldi, docente presso il Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università del Salento, ha consentito di sviluppare, mediante tecniche di chimica verde, nanoparticelle di oro “multishaped” rivestite da una fitta rete di polifenoli, utilizzando estratti di alloro. Tali strutture si sono dimostrate altamente più efficienti nella soppressione dell’infiammazione in cellule dendritiche, estratte dal midollo osseo murino, rispetto alla somministrazione di polifenoli liberi.
“Abbiamo verificato che queste nanostrutture di oro, aventi delle proprietà chimico-fisiche uniche, si comportano come vettori che stabilizzano i polifenoli rendendole degli strumenti utilissimi nella soppressione dell’infiammazione senza indurre tossicità. Fino ad ora l’utilizzo di polifenoli contro l’infiammazione è stato sempre limitato dalla loro brevissima emivita. Con queste strutture ibride di oro e polifenoli, riusciamo a sopprimere l’infiammazione, poiché rimangono stabili nell’organismo ed espletano il loro effetto in maniera più lenta ed efficace. Questo è molto importante perché i processi infiammatori tendono a generare patologie più o meno gravi”, spiega la dottoressa Valeria De Matteis, membro del team di ricerca. “Queste nanoparticelle d’oro sono in grado di modulare l’infiammazione anche attraverso un’alterazione dell’elasticità della membrana cellulare, verificata mediante l’utilizzo della microscopia a forza atomica”, aggiunge la dottoressa Mariafrancesca Cascione, anche lei membro del team di ricerca.
“I risultati sono altamente incoraggianti e, se confermati in vivo, potrebbero supportare l’uso traslazionale di queste nanoparticelle come coadiuvante di farmaci contro le sindromi infiammatorie croniche, in particolare le malattie infiammatorie intestinali (IBD). Inoltre, le metodologie sviluppate in questo studio dimostrano come gli studi multidisciplinari basati su tecniche di indagine delle proprietà morfologiche e fisico-chimiche delle nanoparticelle e gli studi biochimici, accoppiati alla valutazione delle proprietà morfomeccaniche di cellule e tessuti, sono fondamentali per progredire nel campo. In particolare, l’utilizzo del nuovo microscopio HOLO TEM del laboratorio “BIO OPEN LAB – CERIC ERIC”, acquisito con fondi PON, è stato di fondamentale importanza per lo sviluppo e lo studio dei nanosistemi utilizzati.” conclude la professoressa Rinaldi.
Il gruppo di ricerca, che comprende anche il dottor Paolo Pellegrino e si è avvalso della collaborazione del gruppo del professor Marcello Chieppa del Dipartimento di Medicina Sperimentale dell’Università del Salento, dei dottori Riccardo Di Corato e Massimo Catalano dell’Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi (IMM) del CNR di Lecce e del gruppo del dottor Angelo Santino dell’ Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari (ISPA) del CNR di Lecce, ha intenzione di continuare a studiare le potenzialità dei nanomateriali green sviluppati per applicarli ad altri modelli dove l’infiammazione gioca un ruolo fondamentale, come per esempio i processi di aging.
La ricerca è stata appena pubblicata sulla prestigiosa rivista NanoToday ed il titolo dell’articolo è: Multishaped bio-gold polyphenols bearing nanoparticles to promote inflammatory suppression
https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102329
In evidenza un’immagine che rappresenta schematicamente l’esperimento condotto: le nanoparticelle di oro, ottenute mediante sintesi green a partire da estratti di alloro e rivestite da una fitta rete di polifenoli, sono state somministrate alle cellule dendritiche derivate dal midollo osseo murino, per valutare la soppressione della risposta infiammatoria mediante analisi morfomeccaniche e saggi biochimici. Le evidenze sperimentali ottenute mostrano come i polifenoli immobilizzati sulla superficie delle nanoparticelle di oro siano più efficaci nella soppressione dell’infiammazione superando le limitazioni associate all’uso di polifenoli liberi nella pratica clinica.
