• chitosan
• creatine
• CRTR-D
• nanoparticles

Le nanoparticelle (NPs) rappresentano una nuova strategia per la somministrazione mirata di farmaci, molecole e vaccini, in particolare per quei tessuti difficili da raggiungere come il sistema nervoso centrale (SNC), che è protetto dalla barriera ematoencefalica (BEE).
Lo scopo di questa tesi è di produrre NPs in grado di raggiungere il SNC per via intranasale.
In particolare, questo approccio di nanodelivery non invasivo è progettato per essere applicato nel caso del deficit del trasportatore della creatina (CRTR-D). La CRTR-D è una malattia rara dovuta a molteplici mutazioni nel gene SLC6A8 (Xq28) che porta a un ridotto apporto di creatina nelle cellule cerebrali. I bambini con CRTR-D hanno deterioramento cognitivo, ritardo del linguaggio, disturbi del comportamento ed epilessia.
Il materiale utilizzato per lo sviluppo delle NPs è il chitosano, un polimero naturale biocompatibile. Il chitosano, grazie alle sue proprietà, è naturalmente mucoadesivo e permette alle NPs di attraversare il muco nasale e di raggiungere le cellule nervose presenti sull'epitelio nasale.
Questo lavoro ha portato alla realizzazione di diversi tipi di NPs sintetizzate attraverso reticolazione ionotropica, partendo da varie formulazioni di chitosano: chitosano puro (Chi), chitosano modificato con cisteina (Chi-Cys) e chitosano modificato con gruppo isopropilico (Chi -Isop). Le NPs sono state caratterizzate studiando le loro caratteristiche fisico-chimiche, la loro biocompatibilità in vitro e la loro capacità di incapsulare e rilasciare creatina.
Le NPs sono state prodotte in soluzione acquosa a partire dal chitosano (o chitosano modificato) mediante l'aggiunta di sodio tripolifosfato (TPP), un composto che funge da agente reticolante. Parallelamente, le varie formulazioni sono state sintetizzate vuote e con un carico di creatina, aggiungendo creatina nella soluzione acquosa.
Le NPs sono state caratterizzate valutandone: la dimensione al giorno 0, mediante Dynamic Light Scattering (DLS); l’incapsulamento e il rilascio di creatina nel tempo sia in condizioni di conservazione (in acqua a 4C°) che in condizioni fisiologiche (in PBS a 37C°), mediante spettrofotometro UV.
La biocompatibilità delle NPs (con e senza il carico di creatina) è stata quindi valutata mediante saggi di proliferazione e vitalità cellulare in vitro. Le cellule di neuroblastoma umano SH-SY5Y sono state utilizzate come modello di cellula neuronale. Le cellule sono state trattate con diverse concentrazioni di NPs (0.25-2.5 mg/ml) per 24 ore e 48 ore e la loro sopravvivenza è stata valutata mediante un test di proliferazione cellulare colorimetrico.
In conclusione, abbiamo ottenuto varie formulazioni di NPs in chitosano con dimensioni sub micrometriche ed alcune con buone caratteristiche di biocompatibilità per le concentrazioni minori di trattamento. Queste NPs possono essere caricate con creatina, il tasso di incapsulamento è soddisfacente come la stabilità in condizioni di conservazione a 4C°, il rilascio in condizioni che simulano quelle fisiologiche è esiguo e probabilmente non adatto allo scopo terapeutico.