Insulina e nanoparticelle per combattere l’Alzheimer

Analogamente a quanto accade ai diabetici, i pazienti affetti dal morbo di Alzheimer, conosciuto anche come ‘Diabete di tipo 3’, sviluppano una resistenza all’insulina cerebrale, condizione considerata un fattore di rischio per lo sviluppo della malattia. L’ormone, indotto come terapia sperimentale, è in grado di migliorare le facoltà cognitive in soggetti con l’Alzheimer, inibendo la neurodegenerazione. Ora una ricerca coordinata dall’Istituto di biomedicina ed immunologia molecolare del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibim-Cnr) di Palermo, pubblicata su Biomaterials, ha permesso di realizzare delle nanoparticelle polimeriche (nanogels) in grado di trasportare l’insulina direttamente al cervello, evitando così gli effetti collaterali delle terapie ordinarie. Allo studio hanno collaborato l’Istituto di biofisica del Cnr (Ibf-Cnr) di Palermo e i Dipartimenti di ingegneria chimica, gestionale, informatica, meccanica e di fisica e chimica dell’Università di Palermo,

“La consueta somministrazione periferica di insulina, utilizzata nella terapia diabetica, è un rischio per l’insorgenza/aumento d’ipoglicemia e resistenza all’insulina. Abbiamo quindi creato dei nanogels capaci di incorporare, proteggere e veicolare l’insulina direttamente al cervello (NG-In)”, spiega Marta Di Carlo dell’Ibim-Cnr. “Il team di ricerca ha prodotto questo nanosistema per la preparazione di uno spray intranasale. Tale somministrazione è una strategia alternativa per superare la barriera emato encefalica (Bee) ed arrivare più velocemente al cervello, tramite la mucosa olfattoria e bypassando la periferia, dove potrebbe produrre effetti indesiderati”.

Secondo i ricercatori NG-In è un promettente candidato per lo sviluppo di una terapia innovativa per l’Alzheimer. “I nanogels, piccolissime particelle polimeriche reticolate idrofile, sono stati prodotti attraverso un processo innovativo che fa ricorso alle radiazioni ionizzanti create da un acceleratore di elettroni, comunemente utilizzate per la sterilizzazione industriale di dispositivi biomedicali”, specifica la ricercatrice. “Così, partendo da una soluzione acquosa di un polimero biocompatibile, senza ricorso a solventi organici e tensioattivi, e in un solo ‘step reattivo’ della durata di pochi secondi, è stato possibile ottenere nanoparticelle, alle quali legare l’insulina ed eventuali altre biomolecole attive, e già sterili. Gli effetti neuroprotettivi di NG-In sono stati verificati sulla capacità di inibire i diversi meccanismi neurodegenerativi (stress ossidativo, disfunzione mitocondriale, morte cellulare) indotti da Abeta, un peptide coinvolto nell’Alzheimer”.

Il nuovo prodotto della bioingegneria è stato testato per la sua biocompatibilità (assenza di tossicità, risposte proliferative, immunogene e trombogeniche), emocompatibilità e protezione dalle proteasi. L’efficienza del NG-In nell’attraversare la ‘Bee’ è stata testata ‘in vitro’ tramite un dispositivo per colture cellulari, adesione-dipendenti, formato da inserti permeabili che mimano la barriera naturale.

Figura: il nanogel coniugato con l’insulina (A) si lega al recettore dell’insulina (B); è biocompatibile poiché non induce stress ossidativo (C), disfunzione mitocondriale (D) ed apoptosi (E); NG-In è capace di superare la barriera emato encefalica (F).