I ricercatori del Brigham and Women's Hospital (BWH) ritengono che le nanoparticelle aggiunte a una crema o ricoperte su un oggetto contenente nichel potrebbero prevenire il rossore pruriginoso associato a un'allergia al nichel presente in oggetti di uso quotidiano come gli anelli. In questo fumetto, una crema di nanoparticelle applicata all'anulare previene l'infiammazione del nichel in un anello (le particelle brunastre rappresentano un sottile strato barriera di nanoparticelle). L'indice, senza la crema, si infiamma dopo l'esposizione all'anello e al suo nichel. Credito:Praveen Kumar Vemula, Laboratorio Karp, BWH
Minuscole particelle di soli miliardesimi di metro di diametro - circa duemila starebbero per la larghezza di un capello umano - potrebbero offrire grandi speranze in un piccolo pacchetto ai molti milioni di persone allergiche al nichel in qualsiasi cosa, dai gioielli alle monete e telefono cellulare, dicono gli scienziati del Brigham and Women's Hospital (BWH).
Nel numero online del 3 aprile di Nanotecnologia della natura, il team riporterà un nuovo approccio per prevenire la comune allergia cutanea.
Circa dal dieci al quindici per cento della popolazione statunitense, o più di 30-45 milioni di persone, e molti altri in tutto il mondo, sono allergici al nichel che si trova in molti oggetti di uso quotidiano. Per queste persone il metallo provoca un rosso, eruzione cutanea pruriginosa quando viene a contatto con la pelle. Puoi vedere molti esempi attraverso una rapida ricerca su Google per la dermatite indotta da nichel.
Però, anche se alcuni paesi regolano la quantità di metallo in alcuni prodotti per limitare l'esposizione, non c'è una buona soluzione al problema. "Ci sono stati approcci allo sviluppo di creme con agenti che legano il nichel prima che possa penetrare nella pelle, ma questi non sono efficaci nella maggior parte dei pazienti e possono anche essere tossici quando gli agenti stessi penetrano nella pelle, come fanno la maggior parte, "dice Jeffrey Karp, capo del lavoro e co-direttore del Center for Regenerative Therapeutics presso BWH. Aggiunge, "Le persone a volte ricoprono anche i loro gioielli con smalto per unghie per creare una barriera tra la pelle e gli ioni di nichel, ma questo non impedirà tutte le esposizioni, come maneggiare monete o indossare un orologio."
Karp, che ricopre anche incarichi attraverso la Harvard Medical School, Istituto di cellule staminali di Harvard (HSCI), e la Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (HST), è lui stesso allergico al nichel.
Ora lui e colleghi tra cui R. Rox Anderson, un dermatologo presso la Harvard Medical School e il Massachusetts General Hospital, hanno scoperto che le nanoparticelle contenenti calcio potrebbero offrire una soluzione sicura al problema. Quando applicato sulla pelle in una crema, le nanoparticelle catturano efficacemente il nichel, impedendogli di penetrare nel corpo. Ulteriore, le nanoparticelle stesse sono state progettate in modo che non possano penetrare nella pelle. La crema con il suo nichel può quindi essere facilmente lavata via con acqua.
Dice Anderson, "Nonostante le creme barriera, farmaci antinfiammatori, e tenta di evitare il nichel, questo [metallo] è ancora la causa più comune di reazioni cutanee allergiche. Le nanoparticelle che si legano agli allergeni [del nichel] ma non penetrano nella pelle offrono una nuova strategia. Una grande speranza in un piccolo pacchetto!"
"Ci aspettiamo che una persona possa semplicemente applicare la crema proprio come farebbe con la crema per le mani, " dice Praveen Kumar Vemula di BWH, HMS, HSCI, e HST. Vemula è il primo autore dell'articolo.
Verso una soluzione
L'idea di affrontare il problema è nata quando Karp, specialista in nanoparticelle, ha incontrato Anderson a una cena. in seguito, Karp si è seduto al suo computer pensando a come potrebbe potenzialmente lavorare con il dermatologo esperto per affrontare i problemi medici. Mentre rifletteva, si guardò le mani, che erano rosse e pruriginose per la sua allergia al nichel. Potrebbe lui e Anderson trovare un non tossico, modo pratico per evitare che il nichel penetri nella pelle utilizzando le nanoparticelle?
Il team ha iniziato concentrandosi su composti contenenti calcio, che sono noti per sequestrare il nichel (alcuni sono usati nel trattamento di
acqua). Prossimo, hanno esplorato se questi composti fossero disponibili come nanoparticelle. Karp sapeva che le minuscole particelle potevano potenzialmente consentire una cattura del nichel molto efficiente grazie alla loro superficie molto elevata.
Il team ha limitato la ricerca alle nanoparticelle entro un certo intervallo di dimensioni. "Volevamo che fossero abbastanza grandi da non poter penetrare nella pelle, ma abbastanza piccolo da presentare una superficie molto ampia per catturare il nichel, " Dice Vemula. (Alla fine decisero su particelle tra 70 e 500 nanometri.) Infine, ridurre il tempo necessario per portare una nuova tecnologia sul mercato, il team ha esplorato solo le nanoparticelle già designate dalla Food and Drug Administration come generalmente riconosciute come sicure (GRAS) per l'uso nell'uomo.
I ricercatori del Brigham and Women's Hospital (BWH) ritengono che le nanoparticelle potrebbero prevenire il prurito, milioni di eruzioni cutanee rosse soffrono perché sono allergici al nichel che si trova in molti oggetti di uso quotidiano. Qui Praveen Kumar Vemula di BWH e Jeffrey Karp, condirettore del Center for Regenerative Therapeutics presso BWH, sedersi accanto a un grafico che descrive l'approccio del proprio team. Vemula contiene un vasetto rappresentativo di una crema contenente le nanoparticelle. Indica il dito di Karp come esempio di dove potrebbe essere applicata la crema; molte persone sono esposte al nichel attraverso gioielli come anelli. Credito:Brigham and Women's Hospital, Donna Coveney.
Hanno trovato due composti che soddisfacevano questi criteri (carbonato di calcio e fosfato di calcio), li ha aggiunti ad un comune emolliente per creare una crema, e li ha testati in una varietà di condizioni sperimentali. Per esempio, hanno applicato la crema su campioni di pelle animale e su animali vivi, e testato in presenza di sudore artificiale (è noto che il sudore aggrava l'allergia, accelerando il rilascio di nichel). Ulteriore, hanno condotto i test con concentrazioni di nichel molto più alte di quelle che si sarebbero trovate nelle situazioni quotidiane.
"Siamo stati in grado di dimostrare che le particelle potrebbero effettivamente catturare il nichel con alta efficienza e prevenire l'infiammazione negli animali sensibili al nichel, " dice Karp. Inoltre, "Avevamo bisogno di 11 volte meno nanoparticelle per ottenere lo stesso effetto" di un altro comune agente di cattura del nichel. (Un inconveniente significativo di quest'ultimo:può penetrare nella pelle, e anche piccole quantità possono causare tossicità locale e sistemica.)
Tutti i risultati "suggeriscono che le nanoparticelle possono prevenire efficacemente la penetrazione del nichel nella pelle, e può quindi abrogare la dermatite da contatto indotta da nichel, " ha concluso il team nel documento Nature Nanotechnology.
