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Nanoparticelle imitano uno speciale strato di carboidrati (glicocalice) situato sulle cellule intestinali infiammate e che innescano effetti antinfiammatori nei siti malati nell’intestino.
Le malattie infiammatorie croniche intestinale, come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa, sono in aumento in tutto il mondo.
I benefici dei farmaci attuali sono limitati da effetti collaterali problematici. Sulla rivista Angewandte Chemie, un team di ricerca sudcoreano ha ora introdotto un nuovo metodo di trattamento.
Si basa su nanoparticelle che imitano uno speciale strato di carboidrati (glicocalice) situato sulle cellule intestinali infiammate e che innescano effetti antinfiammatori nei siti malati nell’intestino.
Crampi allo stomaco e diarrea grave, spesso accompagnati da una significativa perdita di peso, sono alcuni dei sintomi ripetutamente sofferti dai pazienti con malattia infiammatoria cronica, spesso per settimane alla volta.
Le cause di questa condizione rimangono poco chiare ma sembrano coinvolgere un malfunzionamento del sistema immunitario. Una cura non è ancora in vista.
I trattamenti attuali mirano a ridurre i sintomi con farmaci anti-infiammatori, come l’acido 5-aminosalicilico (5-ASA), corticosteroidi e immunomodulatori.
Il loro uso a lungo termine non è raccomandato a causa dei loro gravi effetti collaterali, come un alto rischio di infezione derivante dall’immunosoppressione.
Un team guidato da Hee-Seung Lee e Sangyong Jon presso il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha ora sviluppato un approccio innovativo per un farmaco che può essere assunto per via orale e si rivolge ai siti infiammati nel tratto gastrointestinale, riducendo al minimo gli effetti sistemici.
Il punto di partenza del loro approccio è stato il glicocalice, uno strato ricco di carboidrati che riveste le cellule sulla superficie dell’intestino.
I batteri intestinali benefici, che hanno il loro glicocalice corrispondente, si attaccano a questo rivestimento. Con le malattie infiammatorie intestinali, i modelli di carboidrati glicocalice delle regioni intestinali infiammate sono così alterati che i batteri patogeni possono attaccarsi ed entrare nella mucosa.
Il team ha sviluppato nanoparticelle che imitano il modello del glicocalice. A partire dai cinque monomeri di zucchero più comunemente presenti in natura, hanno prodotto una collezione (“libreria di sostanze”) di diverse catene polimeriche che hanno uno, due, tre, quattro o cinque di questi zuccheri in ordine casuale e composizione come catene laterali.
Queste catene polimeriche si aggregano in nanoparticelle. Hanno anche attaccato molecole di bilirubina.
La bilirubina è un pigmento biliare che è un antiossidante prodotto naturalmente dal corpo e ha un effetto anti-infiammatorio.
Quando somministrato per via orale a topi, alcune versioni di queste nanoparticelle hanno ridotto i sintomi significativamente meglio del farmaco 5-ASA.
Le nanoparticelle con mannosio e N-acetilglucosamina erano le più efficaci. Questi due zuccheri aumentano l’assorbimento delle nanoparticelle da parte dei macrofagi attivati nell’intestino infiammato e la bilirubina inibisce in modo molto efficiente l’attività infiammatoria di queste cellule immunitarie.
La concentrazione di alcune citochine infiammatorie è significativamente ridotta, viene stimolata la produzione di fattori antinfiammatori e lo stress ossidativo è ridotto.
L’effetto immunosoppressivo è limitato alle aree infiammate dell’intestino, riducendo al minimo gli effetti collaterali sistemici sfavorevoli.
