En un experimento reciente, Los investigadores han desarrollado nanopartículas de oro en el laboratorio para reducir la muerte celular de las neuronas expuestas a la sobreexcitación. El estudio es el resultado de una colaboración internacional coordinada por Roberto Fiammengo, investigador del Centro de Nanotecnologías Biomoleculares del IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnología) en Lecce (Italia). El equipo internacional también incluye a colegas de la Universidad de Génova, Colegio Imperial de Londres, King's College de Londres, el Centro de Neurociencia y Tecnología Sinápticas del Istituto Italiano di Tecnologia de Génova y el Instituto Max Planck de Investigaciones Médicas de Heidelberg.

Estimulación excesiva de las neuronas por el neurotransmisor glutamato, que generalmente está involucrado en la comunicación excitadora entre neuronas, puede dañar las células nerviosas y provocar su degeneración. Este fenómeno, conocido con el término excitotoxicidad, es común en muchas enfermedades neuroinflamatorias y neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y Huntington, pero también en caso de epilepsia, traumatismo cerebral y accidente cerebrovascular.

En particular, estas nanopartículas fueron diseñadas y preparadas por el equipo de IIT en Lecce (Italia), y están funcionalizados con péptidos que permiten la inhibición selectiva de los receptores de glutamato extrasinápticos implicados en la excitotoxicidad. De hecho, el tamaño de las nanopartículas es 20, que es 50 veces más grande que el de los fármacos clásicos, lo que provoca el bloqueo de solo los receptores ubicados fuera de las sinapsis. De este modo, se preserva la neurotransmisión correcta mientras se evita la activación excesiva que conduce a la muerte celular.

El mecanismo molecular que subyace al efecto neuroprotector de las nanopartículas ha sido aclarado por el trabajo experimental realizado por Pierluigi Valente en la Universidad de Génova, en colaboración con el grupo de Fabio Benfenati del Centro de Neurociencia y Tecnología Sináptica del IIT en Génova (Italia).

Los resultados de esta investigación sientan las bases para el tratamiento de enfermedades neurológicas en las que la liberación excesiva de glutamato es la base de la patología. La posibilidad de bloquear específicamente los receptores extrasinápticos, Principalmente responsable de la muerte celular, sin interferir con la transmisión sináptica, abre perspectivas prometedoras para la terapia dirigida sin efectos secundarios importantes.

"Hemos desarrollado nanopartículas con propiedades únicas y necesarias para responder a las indicaciones de neurobiólogos y fisiólogos, ", dice Roberto Fiammengo." Coordinar un grupo de investigadores tan multidisciplinario fue una tarea sumamente estimulante, y los resultados obtenidos muestran que este es el enfoque ganador ".

Pierluigi Valente de la Universidad de Génova, primer autor del artículo, dice, "Incluso si, en este momento, las nanopartículas desarrolladas no se pueden utilizar en terapia, este estudio muestra cómo la nanotecnología puede proporcionar indicaciones importantes para el tratamiento de muchas enfermedades neuroinflamatorias y neurodegenerativas ".