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Le microcapsule biodegradabili caricate con il fattore di crescita del nervo possono guidare lo sviluppo di un neurone

I ricercatori da Skoltech ed i loro colleghi hanno dimostrato che le microcapsule biodegradabili nanoengineered possono guidare lo sviluppo dei neuroni hippocampal in un esperimento in vitro. Le microcapsule consegnano il fattore di crescita del nervo, un peptide necessario per la crescita del neurone. Il documento che descrive questo lavoro è stato pubblicato in prodotti farmaceutici del giornale.

Molte circostanze neurodegenerative che possono piombo ai disordini severi sono associate con i livelli vuotati di fattori di crescita nel cervello - neuropeptides che aiutano i neuroni per svilupparsi, proliferare e sopravvivere a. Alcuni studi clinici su Alzheimer e sulle malattie del Parkinson hanno indicato che consegnare questi fattori di crescita ai neuroni specifici della degenerazione può avere un effetto terapeutico.

Tuttavia, è piuttosto duro da fare in pratica; una volta catturati sistematicamente, come droga tipica, possono incontrare difficoltà penetrare la barriera ematomeningea e gli effetti secondari severi. Ed usando i virus per consegnarli mentre una forma di terapia genica significa che una non può fermare facilmente una volta il trattamento è iniziato, che egualmente piombo alle preoccupazioni della sicurezza.

Olga Sindeeva e Gleb Sukhorukov di Skoltech e dell'università di Londra di Queen Mary, insieme ai loro colleghi, hanno deciso di provare ad usare la consegna mirata a sotto forma di microcapsule con una dimensione media di 2 - 3 micrometri che portano uno di questi neuropeptides, fattore di crescita del nervo (NGF), direttamente alla posizione necessaria.

per produrre le capsule, il gruppo ha usato l'poli-L-arginina e dextrano e la tecnica del livello-da-livello, quando le pellicole molto sottili sono depositate, poichè il nome suggerisce, livello dal livello per formare una capsula. Gli studi più iniziali hanno indicato che queste capsule sono biocompatibili e possono funzionare correttamente sia nelle fette del tessuto che in roditori, senza gli effetti contrari rilevabili.

L'incapsulamento via la tecnologia (LbL) del Livello-da-Livello presenta un vantaggio, in primo luogo, nella sua versatilità, significante la possibilità per adeguare alle funzioni differenti lo shell delle capsule e per incorporare il vario carico. Inoltre, a differenza di molti altri metodi dell'incapsulamento, l'incapsulamento di LbL è elaborato nelle circostanze acquose, che è assolutamente compatibile con tali molecole fragili come alcuni peptidi, proteine ed in particolare fattori di crescita.„

Gleb Sukhorukov, università di Londra di Queen Mary

Per il loro nuovo esperimento, i ricercatori hanno usato le culture dei neuroni hippocampal del ratto, che sono stati studiati dopo l'aggiunta delle microcapsule. Ha risultato quel NGF che è stato consegnato in loro ha amplificato la crescita di un neurone abbastanza significativamente e questa nuova crescita non era arbitraria ma piuttosto ha orientato verso i cluster delle microcapsule. NGF egualmente ha migliorato il neurite che si ramifica, un trattamento che quello conduce alla formazione di assoni e di dendrites, gli elementi funzionali principali di un neurone. Per concludere, i neuroni trattati con NGF in microcapsule potevano formare le sinapsi funzionali. Se questo approccio funziona nelle applicazioni cliniche, può significare un'inversione del neurodegeneration osservata in molte malattie.

“I beni delle microcapsule di LbL possono essere sintonizzati secondo l'applicazione. Così, la biocompatibilità, la degradazione e la versione controllata sono definite dalla scelta dei polimeri utilizzati nella composizione nello shell della capsula. La versione controllata potrebbe anche essere raggiunta dagli stimoli esterni quale l'ultrasuono, laser, o un campo magnetico,„ Gleb Sukhorukov ha notato.

Il gruppo pianificazione verificare la loro tecnologia della versione controllata di NGF a pronta ripresa dopo la lesione neurale. Gli studi più iniziali egualmente hanno indicato che un simile approccio può lavorare con altri fattori di crescita quale il fattore di crescita di base del fibroblasto, una proteina in questione in una miriade di trattamenti biologici compreso la riparazione embrionale del tessuto e dello sviluppo.

Source:
Journal reference:

Kopach, O., et al. (2021) Biodegradable Microcapsules Loaded with Nerve Growth Factor Enable Neurite Guidance and Synapse Formation. Pharmaceutics. doi.org/10.3390/pharmaceutics13010025.