1. Assorbimento cellulare:
- Le nanoparticelle possono entrare nelle cellule attraverso diversi meccanismi, tra cui la fagocitosi, la pinocitosi e l'endocitosi mediata dai recettori.
- La dimensione, la forma, la carica superficiale e la funzionalizzazione delle nanoparticelle influenzano la loro efficienza di assorbimento cellulare.
2. Traffico intracellulare:
- Una volta all'interno delle cellule, le nanoparticelle possono essere trasportate in vari compartimenti cellulari, come il citoplasma, il nucleo, i mitocondri o i lisosomi.
- Le vie del traffico intracellulare influenzano il destino e l'impatto delle nanoparticelle sulle funzioni cellulari.
3. Interazioni con componenti cellulari:
- Le nanoparticelle possono interagire con componenti cellulari come proteine, lipidi e acidi nucleici.
- Queste interazioni possono influenzare processi cellulari come l'attività enzimatica, l'espressione genica e le vie di segnalazione cellulare.
4. Effetti biologici:
a) Effetti benefici:
- Le nanoparticelle possono essere utilizzate per la somministrazione mirata di farmaci, migliorandone l'efficacia e riducendone gli effetti collaterali.
- Possono servire come agenti di imaging per la diagnosi e il monitoraggio delle malattie.
- Le nanoparticelle possono essere utilizzate nell'ingegneria dei tessuti e nella medicina rigenerativa per promuovere la crescita cellulare e la riparazione dei tessuti.
b) Effetti avversi:
- Alcune nanoparticelle possono indurre tossicità cellulare, portando alla morte o alla disfunzione cellulare.
- Possono causare stress ossidativo, infiammazione, genotossicità e attivazione del sistema immunitario.
- L'esposizione a lungo termine alle nanoparticelle può comportare rischi, soprattutto quando si accumulano nell'organismo.
5. Eliminazione ed escrezione:
- Le cellule possono eliminare le nanoparticelle attraverso vari meccanismi, tra cui esocitosi, autofagia e pompe di efflusso.
- L'efficienza di eliminazione influisce sulla persistenza delle nanoparticelle nel corpo e sui loro potenziali effetti a lungo termine.
Lo studio delle interazioni cellula-nanoparticella è essenziale per identificare i meccanismi alla base degli effetti biologici delle nanoparticelle, prevedere potenziali rischi e progettare nanomateriali più sicuri per applicazioni biomediche e ambientali.
