Delivery di anti-ossidanti naturali al polmone mediante nanoparticelle paramagnetiche per il trattamento di malattie respiratorie croniche
Obiettivo generale della ricerca
Veicolazione di sostanze antiossidanti naturali mediante due livelli di complessità: uno relativo alla formulazione di tali sostanze in nanoparticelle lipidiche o polimeriche mucopenetranti; un altro concernente la concentrazione di tali sistemi nanoparticolati sulle cellule epiteliali respiratorie grazie alla loro aerosolizzazione e magnetofezione (drug targeting fisico) con l’obiettivo di contrastare l’ infiammazione incontrollata con iperproduzione di muco causata dallo stress ossidativo in presenza di malattie respiratorie croniche. Tale infiammazione impedisce un delivery ottimale di farmaci alle cellule epiteliali respiratorie
Principali risultati prodotti
Valutazione della sicurezza e efficienza di internalizzazione di nuovi sistemi nanoparticolati paramagnetici (Rapporto)
Valutazione dell’efficacia terapeutica delle nanoparticelle paramagnetiche in vitro (Rapporto)
Efficacia anti-infiammatoria e anti-ossidante delle nanoparticelle veicolanti i principi attivi (Rapporto)
Principale know-how prodotto
Know-how sulla mucopenetrazione, sull’attività anti-ossidante e antiinfiammatoria delle nanoparticelle solide lipidiche e sulla biodistribuzione in vivo
Sfida sociale: Prevenzione, accertamento e cura della malattia
Scopo finale del progetto è la realizzazione di un sistema di nanodelivery di molecole naturali estratte da prodotti presenti nel territorio pugliese che sia in grado di superare la barriera costituita dal muco presente nelle vie aeree dei pazienti e che possa rilasciare i principi attivi con attività anti-ossidante e anti-infiammatoria. L'output finale del progetto si prefigge lo sviluppo di sistemi nanostrutturati innovativi a partire da sostanze naturali già utilizzate in campo nutraceutico, in grado di espletare performance specifiche nel trattamento di patologie invalidanti, quali BPCO e asma allergico. L'utilizzo delle nanotecnologie sviluppate nell'arco di questo progetto, potrebbe migliorare significativamente la qualità della vita dei soggetti affetti da malattie respiratorie croniche, grazie all'utilizzo di nanovettori in grado di permanere a lungo nel distretto bronchiale e quindi di effettuare un rilascio controllato dei principi attivi naturali in essi contenuti ed estratti da coltivazioni ampiamente diffuse nel territorio pugliese
Collaborazioni nazionali rilevanti attivate
- CNR - IPCB (Collaborazione scientifica)
Ottenimento campioni di muco gastrico porcino grazie ai quali è stato possibile condurre gli esperimenti di mucopenetrazione con le nanoparticelle magnetiche e non magnetiche
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Università di Bari (Collaborazione scientifica)
Ottenimento nano particelle lipidiche solide contenenti sostanze naturali derivate dall’uva ai fini degli esperimenti di efficacia terapeutica e nano particelle paramagnetiche marcate con un lipide fluorescente nel rosso (Rodamina) ai fini degli esperimenti di mucopenetrazione. Valutazione efficienza di incapsulamento delle proantocianidine nelle nano particelle lipidiche solide
- Farmalabor srl (Collaborazione scientifica)
Ottenimento le sostanze naturali (in particolare proantocianidine estratte dall’uva canosina) per poterle poi incapsulare nelle nano particelle lipidiche solide
- Università di Foggia (Collaborazione scientifica)
Ottenimento campioni di muco respiratorio derivato da pazienti con BPCO grazie ai quali è stato possibile condurre ulteriori esperimenti di mucopenetrazione con le nanoparticelle magnetiche e non magnetiche
- Castellani S., Trapani A., Spagnoletta A., Di Toma L., Magrone T., Di Gioia S., Mandracchia D., Trapani G., Jirillo E., Conese M. (2018) Nanoparticle delivery of grape seed-derived proanthocyanidins to airway epithelial cells dampens oxidative stress and inflammation. Journal of Translational medicine
- De Leo V., Ruscigno S., Trapani A., Di Gioia S., Milano F., Mandracchia D., Comparelli R., Castellani S., Agostiano A., Trapani G., Catucci L., Conese M. (2018) Preparation of drug-loaded small unilamellar liposomes and evaluation of their potential for the treatment of chronic respiratory diseases. Int J Pharm
- Di Gioia S., Di Toma L., Castellani S., Conese M. (2018) Inflammatory Response in Acute Lung Injury: A Comparison between Intratracheal and Intubation Administration of P. Aeruginosa Lipopolysaccharide. Open access journal of pulmonary e respiratory sciences
- Castellani S., Orlando C., Carbone A., Di Gioia S., Conese M. (2016) Magnetofection Enhances Lentiviral-Mediated Transduction of Airway Epithelial Cells through Extracellular and Cellular Barriers. Genes
Castellani Stefano
MED/04 Patologia generale
Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Università degli Studi di Foggia
