In un recente esperimento, i ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle d'oro in laboratorio per ridurre la morte cellulare dei neuroni esposti alla sovreccitazione. Lo studio è il risultato di una collaborazione internazionale coordinata da Roberto Fiammengo, ricercatore presso il Centro di Nanotecnologie Biomolecolari dell'IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Istituto Italiano di Tecnologia) di Lecce (Italia). Il team internazionale coinvolge anche colleghi dell'Università di Genova, Imperial College di Londra, King's College di Londra, il Centro di Neuroscienze e Tecnologie Sinaptiche dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Genova e il Max Planck Institute for Medical Research di Heidelberg.

Eccessiva stimolazione dei neuroni da parte del neurotrasmettitore glutammato, che di solito è coinvolto nella comunicazione eccitatoria tra i neuroni, possono danneggiare le cellule nervose e causare la loro degenerazione. Questo fenomeno, noto con il termine eccitotossicità, è comune in molte malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative, come l'Alzheimer e la malattia di Huntington, ma anche in caso di epilessia, trauma cerebrale e ictus.

In particolare, queste nanoparticelle sono state progettate e preparate dal team IIT di Lecce (Italia), e sono funzionalizzati con peptidi che consentono l'inibizione selettiva dei recettori extrasinaptici del glutammato coinvolti nell'eccitotossicità. Infatti, la dimensione delle nanoparticelle è 20, che è 50 volte più grande di quello dei farmaci classici con conseguente blocco dei soli recettori situati all'esterno delle sinapsi. In questo modo, si preserva la corretta neurotrasmissione mentre si evita l'eccessiva attivazione che porta alla morte cellulare.

Il meccanismo molecolare alla base dell'effetto neuroprotettivo delle nanoparticelle è stato chiarito dal lavoro sperimentale svolto da Pierluigi Valente dell'Università di Genova, in collaborazione con il gruppo di Fabio Benfenati del Centro di Neuroscienze e Tecnologie Sinaptiche dell'IIT di Genova (Italia).

I risultati di questa ricerca pongono le basi per la cura delle malattie neurologiche in cui l'eccessivo rilascio di glutammato è alla base della patologia. La possibilità di bloccare specificamente i recettori extrasinaptici, principale responsabile della morte cellulare, senza interferire con la trasmissione sinaptica, apre prospettive promettenti per una terapia mirata senza grandi effetti collaterali.

"Abbiamo sviluppato nanoparticelle con proprietà uniche e necessarie per rispondere alle indicazioni di neurobiologi e fisiologi, " afferma Roberto Fiammengo. "Coordinare un gruppo di ricercatori così multidisciplinare è stato un compito estremamente stimolante, e i risultati ottenuti dimostrano che questo è l'approccio vincente."

Pierluigi Valente dell'Università di Genova, primo autore del saggio, dice, "Anche se, al momento, le nanoparticelle sviluppate non possono essere utilizzate in terapia, questo studio mostra come la nanotecnologia possa fornire indicazioni importanti per il trattamento di molte malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative".