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Così il dottor Matteo Bertelli rilancia la ricerca attorno alle molecole naturali

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Tra sistemi nano e micro particellari, molecole naturali e patologie della pelle: quali sviluppi?

Approfondendo la tematica della possibile validità delle molecole naturali, ci siamo imbattuti pure negli studi della professoressa Elisabetta Esposito, che è laureata in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche (1991). Dopo avere ottenuto il PhD (Dottorato di Ricerca) in Scienze Farmaceutiche nel 1996, la professoressa Esposito ha lavorato sempre ll’Università degli Studi di Ferrara. Durante il suo percorso, ha ottenuto l’abilitazione scientifica nazionale come professore di seconda e poi di prima fascia. Dal 2018, infine, è Ricercatore a tempo Determinato. Con la professoressa, ci siamo voluti soffermare sui rapporti tra le molecole naturali e le patologie cutanee, con qualche accento sulle scoperte dei suoi studi. La professoressa Esposito si occupa di Tecnologia Farmaceutica, materia che insegna al terzo anno del corso di  laurea  in Biotecnologie della Salute ma, da settembre 2021, anche presso le Biotecnologie Mediche dell’Ateneo di Ferrara. Nello specifico, la Esposito si occupa della veicolazione di molecole biologicamente attive in sistemi nano- e micro-particellari.

Le patologie cutanee possono essere trattate con molecole di derivazione naturale?

La pelle e le mucose sono soggette a molti disturbi e condizioni patologiche. La natura offre un’ampia gamma di molecole ad attività antiossidante in grado di neutralizzare, almeno in parte, la formazione di radicali liberi e quindi di contrastare i fenomeni di invecchiamento cellulare. Poiché farmaci sintetici, come ad esempio gli antibiotici, per la cura delle malattie della pelle possono indurre resistenza, è particolarmente interessante utilizzare composti di origine vegetale, veicolandoli in forme farmaceutiche in grado di controllarne il rilascio e l’assorbimento. Nel corso della storia, i medicinali a base di erbe sono stati impiegati per molte condizioni patologiche, infatti la maggior parte dei prodotti farmaceutici è basata su composti naturali o loro derivati. Tuttavia, le principali aziende farmaceutiche preferiscono utilizzare farmaci di sintesi, principalmente perché i prodotti naturali sono scarsamente biodisponibili, il che ne ostacola l’uso negli studi clinici. Al contrario, le piccole aziende stanno recentemente studiando l’uso di prodotti naturali nel trattamento di diverse patologie, tra cui infiammazioni, infezioni microbiche, cancro e malattie della pelle. Infatti, è stato dimostrato che molte piante possono avere interessanti applicazioni per la terapia di disturbi e patologie cutanee pelle. Ad esempio, aloe vera, calendula officinalis, camellia sinensis, cannabis sativus, crocus sativus, curcuma longa, daucus carota, lavendula officinalis, matricaria camomilla, rosmarinus officinalis e timo vulgaris sono stati proposti per trattare il cancro della pelle, dermatiti, scottature solari, infiammazioni e infezioni.

Esistono studi riguardo l’utilizzo delle nanotecnologie e le patologie cutanee?

La pelle funge da barriera contro gli stress meccanici, chimici, fisici e / o microbici esterni, esercitando così una funzione protettiva contro agenti patogeni. Nonostante diverse importanti funzioni modulate dalla pelle (tra cui regolazione della temperatura, sintesi di vitamina D), la pelle è soggetta a molti fattori esogeni che possono sfociare in eruzioni cutanee, virali, batteriche, fungine e infezioni parassitarie, disturbi della pigmentazione, e tumori. È noto che per trattare i disturbi della pelle si possono somministrare topicamente farmaci, direttamente sul sito di azione, evitando gravi effetti collaterali sistemici correlati a somministrazioni di tipo sistemico. Il successo dei trattamenti topici può dipendere dal veicolo utilizzato, in particolare dagli eccipienti, infatti il farmaco può essere incluso in diverse formulazioni semisolide, come unguenti, creme, gel, oli e paste. Questo tipo di formulazioni comunemente utilizzate hanno tuttavia molte limitazioni tra cui la scarsa penetrazione cutanea degli attivi veicolati e possibili effetti irritanti. Per questi motivi, è emersa la necessità di sviluppare nuovi ed efficienti sistemi di somministrazione dei farmaci attraverso strategie formulative nanotecnologiche. La nanotecnologia può essere definita come la progettazione e la produzione di materiale su scala nanometrica per applicazioni tecnologiche o scientifiche. Recenti studi scientifici hanno evidenziato il potenziale delle nanoparticelle nella cura di disturbi e malattie della pelle. In particolare, grazie a opportuni processi di ingegnerizzazione è possibile ottenere nanoparticelle con nuove proprietà rispetto al materiale di partenza in termini di proprietà fisicochimiche, elettroniche, ottiche, meccaniche, catalitiche e termiche. Questa modifica delle proprietà dei materiali è gran parte correlate al cambiamento del rapporto tra superficie e volume. Tra le nanoparticelle ingegnerizzate più importanti sfruttate in molti prodotti commerciali e applicazioni tecnologiche, si possono citare nanotubi di carbonio, fullereni, quantum dots, metalli, nanoparticelle polimeriche e lipofile. Questi nuovi nanomateriali ingegnerizzati sono stati proposti per applicazioni diagnostiche e terapeutiche, nonché per trasportare principi attivi, agenti di contrasto per immagini o per terapie geniche.

Esistono veicoli nanotecnologici basati su ingredienti naturali?

Recentemente sono state proposte nanoparticelle lipidiche progettate per la somministrazione transcutanea di farmaci, ad esempio liposomi, nanoparticelle lipidiche solide, trasportatori lipidici nanostrutturati, dispersioni acquose di monooleina , etosomi e organogeli di lecitina e alcuni di essi sono stati commercializzati o sono in fase di sperimentazione clinica. Infatti, l’applicazione sulla pelle di lipidi biocompatibili, come i lipidi di grado alimentare, induce una sensazione altamente emolliente, senza indurre effetti irritanti e / o allergici. I nanosistemi a base lipidica possono solubilizzare molecole attive lipofile, aumentare la loro biodisponibilità, rilasciarle in modo controllato e allo stesso tempo diminuire eventuali effetti collaterali. Inoltre, occorre considerare che i lipidi naturali utilizzati per produrre questi nanosistemi hanno una somiglianza strutturale con quelli della pelle, che promuove un’interazione tra la matrice lipidica del nanosistema e i lipidi intercellulari dello strato corneo. Questa interazione può migliorare l’idratazione della pelle da un lato, e può aumentare la penetrazione delle molecole incapsulate dall’altro. L’inclusione di composti vegetali all’interno di un sistema di rilascio costituito da nanoparticelle lipidiche, rappresenta un approccio eco-compatibile e sicuro dal punto di vista tossicologico.

Quali sono le sue scoperte “sull’uso di nanosistemi a base di lipidi per il rilascio di molecole naturali utili nel trattamento topico dei disturbi della pelle”? 

Per quanto riguarda i miei studi, ho recentemente pubblicato articoli inerenti la veicolazione in nanosistemi lipidici di diverse molecole di origine vegetale, in particolare polifenoli ad attività antiossidante come ad esempio curcumina, crocina, crocetina, acido gallico e acido caffeico. I sistemi nanoparticellari (nanoparticelle solide lipidiche, cubosomi ed etosomi) da me prodotti e caratterizzati sono stati studiati in vitro e hanno mostrato interessanti potenzialità per il trattamento di disturbi infiammatori cutanei, cicatrizzazione, melanomi ed invecchiamento cutaneo.

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