1. Riconoscimento e adozione:
- I nanomateriali possono essere riconosciuti dalle cellule immunitarie come macrofagi, neutrofili e cellule dendritiche attraverso vari meccanismi, tra cui l'opsonizzazione (rivestimento con proteine che migliorano il riconoscimento) e l'interazione diretta con i recettori di superficie.
- Una volta riconosciuti, i nanomateriali possono essere internalizzati dalle cellule immunitarie attraverso la fagocitosi (fagocimento) o la pinocitosi (assorbimento cellulare).
2. Attivazione della risposta immunitaria:
- Dopo l'internalizzazione, i nanomateriali possono attivare diversi percorsi immunitari. Alcuni nanomateriali possono innescare la produzione di citochine e chemochine proinfiammatorie, portando all’infiammazione e al reclutamento di ulteriori cellule immunitarie nel sito di esposizione.
- Altri nanomateriali possono indurre una risposta immunitaria adattativa, in cui le cellule presentanti l'antigene presentano antigeni nanomateriali trasformati alle cellule T, portando all'attivazione delle cellule B e alla produzione di anticorpi.
3. Tolleranza immunitaria:
- In alcuni casi, i nanomateriali possono indurre tolleranza immunitaria, per cui il sistema immunitario diventa meno reattivo al nanomateriale nel tempo. Ciò può verificarsi a causa della soppressione dell’attività delle cellule immunitarie o dell’induzione di cellule immunitarie regolatrici.
4. Attivazione del complemento:
- Alcuni nanomateriali possono attivare il sistema del complemento, una parte della risposta immunitaria che aiuta a eliminare gli agenti patogeni. L'attivazione del complemento può portare alla formazione di complessi di attacco alla membrana che possono danneggiare i nanomateriali e contribuire alla loro eliminazione dal corpo.
5. Corona di nanoparticelle e proteine:
- Quando i nanomateriali interagiscono con i fluidi biologici, spesso acquisiscono una corona proteica, uno strato di proteine che si adsorbono sulla loro superficie. La composizione della corona proteica può influenzare la risposta immunitaria alla nanomedicina modulando le interazioni con le cellule immunitarie e alterandone l’identità biologica.
6. Effetti a lungo termine:
- Gli effetti a lungo termine della nanomedicina sul sistema immunitario sono ancora in fase di studio. L’esposizione cronica a determinati nanomateriali può portare ad un’attivazione immunitaria persistente, ad alterazioni nella funzione delle cellule immunitarie o allo sviluppo di disturbi immunomediati.
Comprendere le complesse interazioni tra la nanomedicina e il sistema immunitario è fondamentale per progettare nanomedicine più sicure ed efficaci. I ricercatori utilizzano varie tecniche, come studi su colture cellulari in vitro, modelli animali e studi clinici, per valutare la risposta immunitaria ai nanomateriali e sviluppare strategie per ridurre al minimo i potenziali effetti avversi.
