I drug carriers sono sistemi di diversa natura, sviluppati per migliorare il rilascio dei farmaci, la loro biodisponibilità  e l'emivita. Le nanoparticelle lipidiche (SLNs) sono sistemi costituiti da lipidi e da tensioattivi idrofili, mentre quelle polimeriche (NPs) sono preparate con materiali polimerici (come l'acido poli-lattico-co-glicolico o PLGA), in presenza di tensioattivi. Lo scopo di questo progetto di ricerca ਠstato sviluppare due tipologie di nanocarriers (lipidici e polimerici), con l'intento di veicolare Palmitoiletanolammide (PEA), un composto naturale antinfiammatorio. La PEA ਠun'ammide di un acido grasso avente importanti effetti antinfiammatori, analgesici e neuro-protettivi; questi benefici le consentono di essere utilizzata in diverse aree terapeutiche, quali il trattamento di patologie immunitarie o infiammatorie. PEA puಠessere utilizzata per il trattamento della sarcopenia, una condizione patologica che porta al declino della funzionalità  del muscolo scheletrico probabilmente a causa di un'esposizione cronica delle cellule staminali a citochine infiammatorie. Nonostante i suoi vantaggi, PEA presenta una scarsa biodisponibilità  e una breve emivita; per questo motivo, l'utilizzo di nanoparticelle polimeriche e lipidiche risulta essere vantaggioso. Le SLNs sono state preparate attraverso la tecnica d'omogeneizzazione ad alta pressione, mentre quelle polimeriche mediante nanoprecipitazione. Entrambi i sistemi sono stati caratterizzati per quanto riguarda le loro dimensioni mediante l'uso della Photon Correletion Spectroscopy (PCS) e la morfologia con Microscopio a Forza Atomica (AFM) per le SLNs e Microscopio Elettronico a Scansione (ESEM) per le NPs. Per entrambi i carriers ਠstato valutato il caricamento (DL%) e rilascio del farmaco in vitro con HPLC. Infine, sulla linea cellulare muscolo-scheletrica C2C12, si sono valutate la citotossicità , mediante test MTT, e l'internalizzazione cellulare, mediante citofluorimetria e microscopio confocale. Lo studio di internalizzazione ਠstato realizzato utilizzando nanoparticelle rese fluorescenti con Red Nile. Entrambe le nanoparticelle (SLNs e NPs) sono state ottenute con successo: le dimensioni risultavano pari a 300 nm per quelle lipidiche e 200 nm per le polimeriche. Le SLNs hanno mostrato un valore di DL% maggiore rispetto a NPs. Inoltre, analisi in vitro hanno rilevato un rilascio del farmaco dalle NPs pi๠veloce rispetto a quello dalle SLNs, conseguenza del fatto che la maggior parte del farmaco ਠlocalizzato al di fuori della particella polimerica, evidenza confermata anche mediante analisi con ESEM. Per questo motivo, i test cellulari in vitro sono stati condotti solo su SLNs. Il test MTT ha rilevato una minima tossicità  dopo un tempo d'incubazione di 12 h. Inoltre, il saggio di internalizzazione ha messo in evidenza che la percentuale di cellule fluorescenti era pari circa al 90%. Questi risultati sono stati confermati attraverso l'analisi con il microscopio confocale, il quale ha evidenziato la presenza massiva di nanoparticelle all'interno del citoplasma. In conclusione, le SLNs sembrano essere un promettente sistema di veicolazione di PEA all'interno di cellule muscolo-scheletriche. La potenzialità  di tali nanosistemi dovrà  essere ulteriormente indagata, con lo scopo di valutare la capacità  di rilasciare PEA all'interno del nucleo cellulare, dove ਠpresente il recettore PPAR-, possibile responsabile dell'attività  antinfiammatoria.

Sviluppo di nanoparticelle lipidiche e polimeriche per il trasporto intracellulare di un agente antinfiammatorio nelle cellule muscolo-scheletriche.

2019

Abstract

I drug carriers sono sistemi di diversa natura, sviluppati per migliorare il rilascio dei farmaci, la loro biodisponibilità  e l'emivita. Le nanoparticelle lipidiche (SLNs) sono sistemi costituiti da lipidi e da tensioattivi idrofili, mentre quelle polimeriche (NPs) sono preparate con materiali polimerici (come l'acido poli-lattico-co-glicolico o PLGA), in presenza di tensioattivi. Lo scopo di questo progetto di ricerca ਠstato sviluppare due tipologie di nanocarriers (lipidici e polimerici), con l'intento di veicolare Palmitoiletanolammide (PEA), un composto naturale antinfiammatorio. La PEA ਠun'ammide di un acido grasso avente importanti effetti antinfiammatori, analgesici e neuro-protettivi; questi benefici le consentono di essere utilizzata in diverse aree terapeutiche, quali il trattamento di patologie immunitarie o infiammatorie. PEA puಠessere utilizzata per il trattamento della sarcopenia, una condizione patologica che porta al declino della funzionalità  del muscolo scheletrico probabilmente a causa di un'esposizione cronica delle cellule staminali a citochine infiammatorie. Nonostante i suoi vantaggi, PEA presenta una scarsa biodisponibilità  e una breve emivita; per questo motivo, l'utilizzo di nanoparticelle polimeriche e lipidiche risulta essere vantaggioso. Le SLNs sono state preparate attraverso la tecnica d'omogeneizzazione ad alta pressione, mentre quelle polimeriche mediante nanoprecipitazione. Entrambi i sistemi sono stati caratterizzati per quanto riguarda le loro dimensioni mediante l'uso della Photon Correletion Spectroscopy (PCS) e la morfologia con Microscopio a Forza Atomica (AFM) per le SLNs e Microscopio Elettronico a Scansione (ESEM) per le NPs. Per entrambi i carriers ਠstato valutato il caricamento (DL%) e rilascio del farmaco in vitro con HPLC. Infine, sulla linea cellulare muscolo-scheletrica C2C12, si sono valutate la citotossicità , mediante test MTT, e l'internalizzazione cellulare, mediante citofluorimetria e microscopio confocale. Lo studio di internalizzazione ਠstato realizzato utilizzando nanoparticelle rese fluorescenti con Red Nile. Entrambe le nanoparticelle (SLNs e NPs) sono state ottenute con successo: le dimensioni risultavano pari a 300 nm per quelle lipidiche e 200 nm per le polimeriche. Le SLNs hanno mostrato un valore di DL% maggiore rispetto a NPs. Inoltre, analisi in vitro hanno rilevato un rilascio del farmaco dalle NPs pi๠veloce rispetto a quello dalle SLNs, conseguenza del fatto che la maggior parte del farmaco ਠlocalizzato al di fuori della particella polimerica, evidenza confermata anche mediante analisi con ESEM. Per questo motivo, i test cellulari in vitro sono stati condotti solo su SLNs. Il test MTT ha rilevato una minima tossicità  dopo un tempo d'incubazione di 12 h. Inoltre, il saggio di internalizzazione ha messo in evidenza che la percentuale di cellule fluorescenti era pari circa al 90%. Questi risultati sono stati confermati attraverso l'analisi con il microscopio confocale, il quale ha evidenziato la presenza massiva di nanoparticelle all'interno del citoplasma. In conclusione, le SLNs sembrano essere un promettente sistema di veicolazione di PEA all'interno di cellule muscolo-scheletriche. La potenzialità  di tali nanosistemi dovrà  essere ulteriormente indagata, con lo scopo di valutare la capacità  di rilasciare PEA all'interno del nucleo cellulare, dove ਠpresente il recettore PPAR-, possibile responsabile dell'attività  antinfiammatoria.
2019
it
Dipartimento di Scienze della Vita
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/302769
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-302769