Ricerche
Nanoparticelle d'oro possono salvare dalla morte i neuroni
Grafica: Alexandr Mitiuc
Uno studio coordinato da ricercatori italiani ha sviluppato delle nanoparticelle d'oro con l'obiettivo di ridurre la morte cellulare dei neuroni esposti a sovreccitazione.
Lo studio è il risultato di una collaborazione internazionale, coordinata da Roberto Fiammengo, ricercatore del Centro di Nanotecnologie Biomolecolari dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Lecce, formata da colleghi dell'Università di Genova, dell'Imperial College di Londra, del King College di Londra, del Centro Neuroscienze e Tecnologie Sinaptiche dell'IIT di Genova e dell'Istituto Max Planck di Heidelberg.
L'eccessiva stimolazione dei neuroni da parte del neurotrasmettitore glutammato, che di solito è coinvolto nella comunicazione tra neuroni eccitatori, può danneggiare le cellule nervose e causare la loro degenerazione. Questo fenomeno, chiamato 'eccitotossicità', è comune in molte malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative, come l'Alzheimer e il morbo di Huntington, ma anche in caso di epilessia, traumi cerebrali e ictus.
In particolare, queste nanoparticelle sono state progettate e preparate dal team dell'IIT di Lecce, e agiscono con peptidi che consentono l'inibizione selettiva dei recettori extrasinaptici del glutammato coinvolti nell'eccitotossicità. In effetti, la dimensione delle nanoparticelle é 20 - 50 volte superiore a quella dei farmaci classici, determinando solo il blocco dei recettori situati fuori delle sinapsi. In questo modo, si preserva la neurotrasmissione corretta durante l'attivazione eccessiva, evitando la morte cellulare.
Il meccanismo molecolare alla base dell'effetto neuroprotettivo delle nanoparticelle è stato chiarito dal lavoro sperimentale svolto da Pierluigi Valente dell'Università di Genova, in collaborazione con il gruppo di Fabio Benfenati del Center for Synaptic Neuroscience and Technology dell'IIT di Genova.
I risultati di questa ricerca stabiliscono la base per il trattamento di malattie neurologiche in cui il rilascio eccessivo di glutammato sottende la patologia. La possibilità di bloccare specificamente i recettori extrasinaptici, responsabili in gran parte della morte cellulare, senza interferire con la trasmissione sinaptica, apre promettenti prospettive per una terapia mirata, senza effetti collaterali importanti.
"Abbiamo sviluppato nanoparticelle con proprietà uniche e necessarie per rispondere alle indicazioni di neurobiologi e fisiologi", dichiara Roberto Fiammengo. "Coordinare un gruppo multidisciplinare di ricercatori è stato un compito estremamente stimolante ed i risultati ottenuti mostrano che questo è l'approccio vincente".
"Anche se, al momento, le nanoparticelle sviluppate non possono essere usate nella terapia", conclude Pierluigi Valente, primo autore del documento, "questo studio dimostra che le nanotecnologie possono fornire indicazioni importanti per il trattamento di molte malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative".
Fonte: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Pierluigi Valente, Darya Kiryushko, Silvio Sacchetti, Pedro Machado, Claire Cobley, Vincenzo Mangini, Alexandra Porter, Joachim Spatz, Roland Fleck, Fabio Benfenati, Roberto Fiammengo. Conopeptide-Functionalized Nanoparticles Selectively Antagonize Extrasynaptic N-Methyl-d-aspartate Receptors and Protect Hippocampal Neurons from Excitotoxicity In Vitro, ACS Nano, 8 June 2020, DOI
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