Caratterizzazione di exosomi ottenuti da cellule monocitarie umane del ceppo THP-I e confrontati con quelli ottenuti da cellule trattate con MoS2

Dopo la scoperta di nuovi metodi per l'esfoliazione meccanica della grafite, analoghe strutture di natura inorganica sono state preparate e caratterizzate ed ottimi risultati sono stati ottenuti con il bisolfuro di Molibdeno (MoS2). Le singolari caratteristiche fisico-chimiche di tale materiale, tra cui forte resistenza meccanica e conduttività  termica, elevata area superficiale, notevole biocompatibilità  e facilità  di funzionalizzazione hanno attratto un interesse significativo in numerosi campi di ricerca, che spaziano dall'elettronica alla nano medicina. Per tale ragione, prima di un'esponenziale utilizzo in campo industriale, ਠfondamentale esplorare l'eventuale uptake, citotossicità  e la risposta infiammatoria che tale materiale puಠprovocare in seguito a diversi livelli di esposizione nell'uomo. In questo studio sono stati coltivati monociti umani del ceppo THP-I, differenziati con phorbol 12-myristate 13-acetate e trattati con il nanomateriale alla concentrazione di 1 µg/ml per 24 ore, già  dimostrata subletale. L'effetto del trattamento ਠstato monitorato con spettroscopia IR e differenze sono state riscontrate tra i due campioni con l'evidente presenza di prodotti di ossidazione lipidica nelle cellule trattate. Inoltre, ਠstata costruita una libreria di spettri dei lipidi generalmente presenti nelle membrane cellulari. E' nota, infatti, l'importanza dei lipidi e del loro rapporto nella costituzione delle membrane cellulari poichਠparticolari variazioni potrebbero essere marker di alcune forme cancerose nel primo stadio di sviluppo. Anomalie lipidiche sono state riscontrate anche a livello della membrana che circonda gli exosomi, ottenuti con tecnica di ultracentrifugazione differenziale a partire dal supernatante raccolto dalle colture cellulari. Gli exosomi sono vescicole di dimensioni nanometriche di origine endosomiale ottenute in seguito alla fusione con la membrana plasmatica. Tali vescicole sono normalmente prodotte dalle cellule e sfruttate per la comunicazione intercellulare e per il trasporto di macromolecole biologiche in vari distretti dell'organismo, ma particolari stimoli esterni possono incrementare tale produzione. Recenti studi, hanno dimostrato la presenza di tre categorie vescicolari: †œlarge†� e †œsmall†� exosomi con diametro tra 90-120 nm e 60-80 nm rispettivamente e †œexomeri†�, vescicole prive di membrana lipidica con diametro di circa 35 nm. Gli exosomi oggetto di tale studio sono stati sottoposti a ELISA e Western blot per riscontrare la presenza del pi๠comune biomarker di tali vescicole, la tetraspanina CD63. Invece, i risultati ottenuti con Nanoparticle Tracking Analysis hanno evidenziato la presenza di una sola popolazione con diametro di circa 100 nm ottenuta dalle cellule trattate con MoS2 in contrapposizione ai controlli dal quale si ottengono vescicole con ampio range dimensionale dovute alla naturale variabilità  delle suddette vescicole. Tale importante risultato ਠstato supportato da immagini ottenute con microscopia elettronica. In aggiunta, spettri FTIR di exosomi sono stati raccolti e sottoposti a prepocessing. L'analisi dei Principal Components (PCA) ਠstata effettuata per esplorare l'origine delle differenze biochimiche che possono distinguere le due popolazioni di exosomi. I dati rivelano differenze nella composizione lipidica e proteica, dimostrando una reazione intracellulare da parte dei campioni trattati. Numerose analisi possono ancora essere effettuate ma tale studio rappresenta il primo passo verso la scoperta dell' importanza degli exosomi nel signalling cellulare in seguito all'esposizione a tale nanomateriale ed una sua eventuale nanotossicità .