Le malattie neurodegenerative quali, la malattia di Alzheimer (AD), il morbo di Parkinson, la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) ma anche alcune retinopatie neurodegenerative, caratterizzate dalla lenta e progressiva perdita di una o più funzioni neuronali, risultano ancora oggi malattie incurabili. Ostacoli rilevanti in terapia sono l'incapacità di molti farmaci di attraversarela barriera emato-encefalica o la loro biodisponibilità in termini di dose-risposta. Pertanto la ricerca di quest'ultimi anni è stata indirizzata verso lo sviluppo e la progettazione di nanosistemi altamente specializzati che possano veicolare i farmaci attraverso la barriera, migliorarne l'indice terapeutico e la compliance da parte del paziente. I polimeri naturali o sintetici sono tra i composti maggiormente utilizzati nella formulazione di sistemi nanoparticellari per il rilascio prolungato e sito-specifico di farmaci attraverso vie differenti di somministrazione. Questi polimeri, in genere caratterizzati da elevata biocompatibilità e biodegradabilità, sono in grado di incapsulare i farmaci, migliorandone alcune proprietà fisico-chimiche e proteggendoli dalla degradazione enzimatica. Il blu di metilene (MB), colorante idrofilo appartenente al gruppo delle fenotiazine e inibitore della monoammino ossidasi, è stato recentemente proposto quale agente neuroprotettivo in grado di inibire l'aggregazione delle proteine tau, ?-amiloide, prioniche e TDP43 (Hosokawa et al. 2012, Arai et al., 2010; Yamashita et al.2009), migliorare le funzioni mitocondriali e prevenire lo stress ossidativo (Schirmer et al. 2011). Il MB attraversa facilmente la barriera emato-encefalica (Peter et al., 2000), tuttavia l'assorbimento gastro-intestinale ne limita l'efficacia neuroprotettiva. In questo studio, abbiamo analizzato l'attività biologica e la tossicità di nanoparticelle di PLGA (copolimero dell'acido lattico-co-glicolico) preparate in presenza di una ciclodestrina amfifilica [2-oligo-(ethyleneoxide)-6-hexylthio)-?-CyD (SC6OH)] contenenti MB. Le nanoparticelle, recentemente preparate e caratterizzate dal Dip. di Scienze del Farmaco e dei Prodotti per la Salute dell'Università di Messina sono progettate per il targeting al SNC attraverso somministrazione nasale. Cellule di neuroblastoma umano SH-SY5Y, differenziate e indifferenziate, sono state utilizzate per i saggi di citotossicità del MB libero o incapsulato nelle nanoparticelle di PLGA/SC6OH e per la valutazione degli effetti farmacologici in seguito ad esposizioni con agenti stressogeni. I nostri risultati dimostrano che le nanoparticelle contenenti MB non sono di per sé tossiche e rappresentano una strategia promettente per il rilascio mirato e funzionale del MB, incoraggiando gli studi in vivo con modelli animali di malattie neurodegenerative.
Analisi farmacologiche di nuovi sistemi nanoparticellari per il rilascio del blu di metilene con potenziali effetti nelle malattie neurodegenerative
M Marabeti;C Cascio;A Mazzaglia;P Guarneri
2013
Abstract
Le malattie neurodegenerative quali, la malattia di Alzheimer (AD), il morbo di Parkinson, la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) ma anche alcune retinopatie neurodegenerative, caratterizzate dalla lenta e progressiva perdita di una o più funzioni neuronali, risultano ancora oggi malattie incurabili. Ostacoli rilevanti in terapia sono l'incapacità di molti farmaci di attraversarela barriera emato-encefalica o la loro biodisponibilità in termini di dose-risposta. Pertanto la ricerca di quest'ultimi anni è stata indirizzata verso lo sviluppo e la progettazione di nanosistemi altamente specializzati che possano veicolare i farmaci attraverso la barriera, migliorarne l'indice terapeutico e la compliance da parte del paziente. I polimeri naturali o sintetici sono tra i composti maggiormente utilizzati nella formulazione di sistemi nanoparticellari per il rilascio prolungato e sito-specifico di farmaci attraverso vie differenti di somministrazione. Questi polimeri, in genere caratterizzati da elevata biocompatibilità e biodegradabilità, sono in grado di incapsulare i farmaci, migliorandone alcune proprietà fisico-chimiche e proteggendoli dalla degradazione enzimatica. Il blu di metilene (MB), colorante idrofilo appartenente al gruppo delle fenotiazine e inibitore della monoammino ossidasi, è stato recentemente proposto quale agente neuroprotettivo in grado di inibire l'aggregazione delle proteine tau, ?-amiloide, prioniche e TDP43 (Hosokawa et al. 2012, Arai et al., 2010; Yamashita et al.2009), migliorare le funzioni mitocondriali e prevenire lo stress ossidativo (Schirmer et al. 2011). Il MB attraversa facilmente la barriera emato-encefalica (Peter et al., 2000), tuttavia l'assorbimento gastro-intestinale ne limita l'efficacia neuroprotettiva. In questo studio, abbiamo analizzato l'attività biologica e la tossicità di nanoparticelle di PLGA (copolimero dell'acido lattico-co-glicolico) preparate in presenza di una ciclodestrina amfifilica [2-oligo-(ethyleneoxide)-6-hexylthio)-?-CyD (SC6OH)] contenenti MB. Le nanoparticelle, recentemente preparate e caratterizzate dal Dip. di Scienze del Farmaco e dei Prodotti per la Salute dell'Università di Messina sono progettate per il targeting al SNC attraverso somministrazione nasale. Cellule di neuroblastoma umano SH-SY5Y, differenziate e indifferenziate, sono state utilizzate per i saggi di citotossicità del MB libero o incapsulato nelle nanoparticelle di PLGA/SC6OH e per la valutazione degli effetti farmacologici in seguito ad esposizioni con agenti stressogeni. I nostri risultati dimostrano che le nanoparticelle contenenti MB non sono di per sé tossiche e rappresentano una strategia promettente per il rilascio mirato e funzionale del MB, incoraggiando gli studi in vivo con modelli animali di malattie neurodegenerative.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
