L'infarto miocardico (IM) ਠla necrosi miocardica nell'ambito di un contesto clinico di ischemia miocardica. Le attuali terapie per trattare l'IM sono prevalentemente sintomatiche e non sono in grado di riparare il tessuto infartuato, mentre nuove strategie sotto studio, come la terapia cellulare e proteica, sono focalizzate sull'aspetto rigenerativo. Tra le nuove terapie riparative, il fattore di crescita neuregulina (NRG) rappresenta uno dei candidati pi๠promettenti per il trattamento dell'IM. Questa proteina ਠcoinvolta nella proliferazione e sopravvivenza dei cardiomiociti, cosଠcome nell'angiogenesi, nello sviluppo del cuore adulto e nel mantenimento della funzione cardiaca. Sfortunatamente, si degrada facilmente,quindi, ਠimportante incapsulare NRG in sistemi di rilascio di farmaci come le nanoparticelle (NP). Inoltre, la combinazione di NRG-NP con idrogel a base di acido ialuronico (HYA) potrebbe essere un approccio interessante per ottenere un apporto controllato di proteine. L'HYA ha scarse proprietà  meccaniche. Pertanto, l'uso clinico della molecola non modificata non ਠpossibile e sono in corso studi che prevedono diverse modifiche chimiche per migliorare le caratteristiche strutturali dell'HYA. A differenza di molti biomateriali, puಠessere modificato chimicamente con i gruppi idrossile, carbossile e N-acetilammino-terminale. La modificazione chimica dell'HYA effettuata in questo progetto ਠl'esterificazione con lo scopo di legare l'HYA a determinati gruppi idrofobici, con lo scopo di migliorare le proprietà  chimiche dell'HYA e di prolungarne il tempo di emivita nell'organismo. L'obiettivo di questa tesi ਠlo sviluppo di una nuova strategia fondata sulla preparazione di un idrogel a base di HYA modificato al cui interno vengono inglobate NP di NRG per il trattamento di IM. La sintesi dell'HYA-idrogel si basa sulle interazioni idrofobiche di adamantano (Ad, ospite) e àŸ-ciclodestrina (CD, che ospita). L'idrogel ਠcomposto da HYA come scheletro polimerico, che viene modificato con la molecola che ospita (CD-HYA) o la molecola ospite complementare (Ad-HYA). Cosà¬, HYA ਠstato modificato con Ad tramite esterificazione controllata e con CD attraverso l'ammidazione.Quindi CD-HA e Ad-HA sono stati miscelati al fine di ottenere l'idrogel modificato. Per verificare l'avvenuta sintesi, ਠstata eseguita la risonanza magnetica nucleare protonica e risultati finali hanno evidenziato che le modificazioni sono state effettuate con successo e gli idrogel modificati e miscelati hanno dimostrato una buona iniettabilità  e un breve tempo di gelificazione. Parallelamente, le NRG-NP sono state preparate utilizzando il sistema “Total Recirculation One Machine” (TROMS), una tecnica basata sulla doppia emulsione e un metodo di evaporazione del solvente. Per calcolare l'efficienza di incapsulamento della NRG, ਠstato eseguito il western blot. Sono stati preparati diversi campioni di NRG-NP modificando alcuni parametri preparativi per aumentare l'efficienza di incapsulamento. Partendo da un 13,85% di efficienza di incapsulamento ਠstato raggiunto un risultato finale del 29,1%, con dimensioni di 234 nm, compatibili con l'inglobamento nel gel. Infine, le NRG-NP sono state incorporate nell'idrogel, ottenendo un prodotto finale omogeneo con buona iniettabilità  e breve tempo di gelificazione. Questo studio conferma le potenzialità  dell'HYA-idrogel combinato con le NP-NRG per il trattamento dell'infarto miocardico.

Preparazione e caratterizzazione di un idrogel di acido ialuronico combinato con nanoparticelle di neoregulina come strategia riparativa per il tessuto cardiaco

2018

Abstract

L'infarto miocardico (IM) ਠla necrosi miocardica nell'ambito di un contesto clinico di ischemia miocardica. Le attuali terapie per trattare l'IM sono prevalentemente sintomatiche e non sono in grado di riparare il tessuto infartuato, mentre nuove strategie sotto studio, come la terapia cellulare e proteica, sono focalizzate sull'aspetto rigenerativo. Tra le nuove terapie riparative, il fattore di crescita neuregulina (NRG) rappresenta uno dei candidati pi๠promettenti per il trattamento dell'IM. Questa proteina ਠcoinvolta nella proliferazione e sopravvivenza dei cardiomiociti, cosଠcome nell'angiogenesi, nello sviluppo del cuore adulto e nel mantenimento della funzione cardiaca. Sfortunatamente, si degrada facilmente,quindi, ਠimportante incapsulare NRG in sistemi di rilascio di farmaci come le nanoparticelle (NP). Inoltre, la combinazione di NRG-NP con idrogel a base di acido ialuronico (HYA) potrebbe essere un approccio interessante per ottenere un apporto controllato di proteine. L'HYA ha scarse proprietà  meccaniche. Pertanto, l'uso clinico della molecola non modificata non ਠpossibile e sono in corso studi che prevedono diverse modifiche chimiche per migliorare le caratteristiche strutturali dell'HYA. A differenza di molti biomateriali, puಠessere modificato chimicamente con i gruppi idrossile, carbossile e N-acetilammino-terminale. La modificazione chimica dell'HYA effettuata in questo progetto ਠl'esterificazione con lo scopo di legare l'HYA a determinati gruppi idrofobici, con lo scopo di migliorare le proprietà  chimiche dell'HYA e di prolungarne il tempo di emivita nell'organismo. L'obiettivo di questa tesi ਠlo sviluppo di una nuova strategia fondata sulla preparazione di un idrogel a base di HYA modificato al cui interno vengono inglobate NP di NRG per il trattamento di IM. La sintesi dell'HYA-idrogel si basa sulle interazioni idrofobiche di adamantano (Ad, ospite) e àŸ-ciclodestrina (CD, che ospita). L'idrogel ਠcomposto da HYA come scheletro polimerico, che viene modificato con la molecola che ospita (CD-HYA) o la molecola ospite complementare (Ad-HYA). Cosà¬, HYA ਠstato modificato con Ad tramite esterificazione controllata e con CD attraverso l'ammidazione.Quindi CD-HA e Ad-HA sono stati miscelati al fine di ottenere l'idrogel modificato. Per verificare l'avvenuta sintesi, ਠstata eseguita la risonanza magnetica nucleare protonica e risultati finali hanno evidenziato che le modificazioni sono state effettuate con successo e gli idrogel modificati e miscelati hanno dimostrato una buona iniettabilità  e un breve tempo di gelificazione. Parallelamente, le NRG-NP sono state preparate utilizzando il sistema “Total Recirculation One Machine” (TROMS), una tecnica basata sulla doppia emulsione e un metodo di evaporazione del solvente. Per calcolare l'efficienza di incapsulamento della NRG, ਠstato eseguito il western blot. Sono stati preparati diversi campioni di NRG-NP modificando alcuni parametri preparativi per aumentare l'efficienza di incapsulamento. Partendo da un 13,85% di efficienza di incapsulamento ਠstato raggiunto un risultato finale del 29,1%, con dimensioni di 234 nm, compatibili con l'inglobamento nel gel. Infine, le NRG-NP sono state incorporate nell'idrogel, ottenendo un prodotto finale omogeneo con buona iniettabilità  e breve tempo di gelificazione. Questo studio conferma le potenzialità  dell'HYA-idrogel combinato con le NP-NRG per il trattamento dell'infarto miocardico.
2018
it
Dipartimento di Scienze della Vita
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-305543