Nanoparticelle e nanodispositivi per la rigenerazione nervosa indotta da stimoli meccanici

Abstract

Le lesioni spinali traumatiche (spinal cord injury, SCI) hanno conseguenze fisiche, emotive ed economiche devastanti per i pazienti, le loro famiglie e gli operatori sanitari. Inoltre, la SCI è un grave problema di salute pubblica, con un’incidenza che varia da 3,6 a 195,4 pazienti per milione in tutto il mondo . La causa principale di SCI in tutti gli stati sono gli incidenti stradali (35% -55%), le cadute (20% -50%), violenza (2% – 10%) e sport / ricreazione (1% -30%), a seconda dell’area geografica1. Secondo le buone pratiche correnti, il trattamento della SCI è tipicamente basato su una combinazione di terapie come trapianti di cellule, somministrazione di fattori neurotrofici, eliminazione di molecole inibitorie e stimolazione elettrica dei circuiti spinali ma i risultati di recupero funzionale ad oggi non sono ancora soddisfacenti.
Recentemente la forza meccanica è emersa come un potente regolatore di crescita assonale e il processo di crescita assonale indotto da stimoli meccanici è indicato come stretch-growth. Tuttavia, l’uso della forza meccanica, da sola o in combinazione con altri approcci, per accelerare il processo di rigenerazione spinale, non è mai stata studiata a causa della mancanza di metodologie per indagare l’effetto della forza su modelli preclinici. Recentemente, il nostro gruppo ha sviluppato un metodo non invasivo basata su nanotecnologie per indurre stretch-growth. Abbiamo validato questa tecnologia su culture di neuroni isolati da topo, dimostrando la capacità di indurre allungamento assonale, ramificazione dei processi e maturazione sinaptica. Partendo dalle conoscenze maturate negli studi pregressi, il presente progetto ha come obiettivo di sviluppare nanostrutture e nanosdispositivi compatibili con la sperimentazione animale allo scopo di validare la stretch-growth come strategia terapeutica per curare lesioni spinali.