Учёные из кампуса Католического университета в Риме и Фонда университетской клинической больницы имени А. Джемилли IRCCS разработали новое нанотехнологическое устройство — спрей для носа с наночастицами золота, который может доставлять литий непосредственно в мозг. Это устройство может быть использовано для лечения и профилактики психоневрологических и нейродегенеративных заболеваний.
Литий уже применяется в клинической практике для лечения маниакально-депрессивного синдрома, но в форме для приёма внутрь он не лишён побочных эффектов. Новое устройство позволяет использовать значительно более низкие концентрации лития, целенаправленно доставляя его в мозг, что снижает риск побочных эффектов.
Исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials, показало, что наночастицы золота могут эффективно ингибировать активность фермента GSK-3β в гиппокампе и восстанавливать память у мышей с экспериментальной моделью болезни Альцгеймера.
Команда исследователей под руководством Роберто Пьячентини, Антонио Буонерба, Альфонсо Грасси и Клаудио Грасси разработала устройство, которое позволяет использовать терапевтический потенциал лития без побочных эффектов и доставлять его в мозг через интраназальный путь.
Профессор Пьячентини объясняет: «Наша задача заключалась в том, чтобы разработать устройство, которое позволило бы нам использовать терапевтический потенциал лития, не вызывая побочных эффектов, и которое можно было бы доставлять в определённые участки, избегая системного введения».
Профессор Буонерба добавляет: «Золотые наночастицы — это оптимальный инструмент для такого типа стратегии. Они могут быть функционализированы глутатионом, который, с одной стороны, способствует образованию агрегатов, легко проникающих в клетки, а с другой — позволяет молекулам или ионам, таким как литий, связываться. После того как агрегаты наночастиц попадают в клетки, они разрушаются, и литий высвобождается в клетки, позволяя получать эффективные терапевтические концентрации этого иона при низких дозах введения».
Профессор Пьячентини продолжает: «Кроме того, интраназальный путь является предпочтительным для прямого воздействия на мозг и обхода системного кровообращения, что оптимизирует безопасность нашего наноустройства. Золото, инертный металл, который уже доказал свою безвредность в биологических системах, выводится через почечную экскрецию, ограничивая его накопление в мозге после повторных введений в течение времени».
Профессор Антонио Буонерба заявляет: «Универсальность этого нового фармацевтического вектора необычайна. Разработанные наночастицы могут быть загружены различными фармакологически активными ингредиентами и способны обходить биологические клеточные защиты, обеспечивая их целенаправленную доставку в определённые физиологически активные участки».
Доктор Джулия Пулиатти, первый автор исследования, объясняет: «В этой работе мы показали, что 5 дней введения золотых наночастиц, функционализированных глутатионом и покрытых литием (LiG-AuNPs), могут значительно ингибировать активность киназы GSK-3β в гиппокампе мышей, и что такое же лечение, повторяемое в течение двух месяцев, приводит к значительному регрессу дефицита памяти, проявляемого мышиной моделью болезни Альцгеймера, анализируемой на поведенческом и молекулярном уровнях».
Профессор Клаудио Грасси подчёркивает: «На сегодняшний день препараты на основе лития широко используются для лечения психоневрологических заболеваний, но, к сожалению, они не лишены значительных побочных эффектов. При приёме внутрь в форме таблеток литий достигает мозга через кровоток и поэтому оказывает токсическое воздействие на другие органы, такие как почки и щитовидная железа».
Профессор Альфонсо Грасси заключает: «Наконец, наши наночастицы можно синтезировать очень легко, что упрощает процесс производства, снижая затраты на изготовление продукта, который может быть запущен на фармацевтическом рынке в ближайшем будущем».
Предоставлено Католическим университетом священного сердца.