scienze della vita roma, 22-23 ottobre 2012 - SIF

NANOMATERIALI: APPLICAZIONI NELL’IMPIEGO
DI NUTRACEUTICI E FITOTERAPICI
Antonella Saija
Dipartimento Farmaco-Biologico, Facoltà di Farmacia, Università di Messina
Esiste un gran numero di esempi di applicazioni di successo dei nanomateriali nel campo dei
prodotti per la salute dell’uomo, tra cui i prodotti bioattivi di origine naturale.
Da una parte, il settore dei prodotti di origine naturale è oggi di sempre maggiore interesse sia per i
ricercatori che per il pubblico; molti di questi prodotti sono allo studio per quanto riguarda i loro
effetti benefici sulla salute dell’uomo, anche nei campi della prevenzione e/o della terapia di
malattie a notevole impatto come il cancro e le patologie neurodegenerative.
Dall’altra parte le nanotecnologie sono un settore innovativo che ha aperto nuove prospettive nel
campo delle scienze mediche, ma anche delle scienze nutrizionali. In questo caso la progettazione di
nanomateriali dovrebbe essere intesa come lo studio di sistemi complessi in scala nanometrica (≈1-
100 nm), formati da almeno due componenti, dei quali uno è una sostanza biologicamente attiva e
l’altro può essere estremamente diverso nella sua natura chimica (includendo materiali di origine
naturale, come albumina, gelatina e fosfolipidi, e non, come diversi polimeri, nanoparticelle
contenenti metalli e nanotubi di carbonio). Le principali motivazioni che hanno spinto a vagliare
l’utilità dell’impiego dei nanomateriali nel settore dei fitoterapici e dei prodotti nutraceutici sono
che molti di questi prodotti sono idrofobici e hanno limitata biodisponibilità, spesso si comportano
come agenti multifattoriali e possono comunque produrre effetti collaterali non desiderati. Da ciò si
evince che, così come in quello della farmacoterapia propriamente detta, gli scopi della ricerca in
questo campo includono: un più specifico drug targeting e delivery; il miglioramento della capacità
di attraversamento delle barriere biologiche, anche selettive come la barriera emato-encefalica; la
riduzione della tossicità del principio attivo a parità di effetto terapeutico; maggiore sicurezza e
biocompatibilità. Inoltre, altri problemi di base in queste ricerche sono quelli stessi che
rappresentano un prerequisito per lo sviluppo di nuove formulazioni, includendo: l’incorporazione
ed il release del principio attivo; la stabilità e la shelf-life della formulazione; la biocompatibilità; la
biodistribuzione; l’efficienza. Per fare un esempio, la curcumina è un principio attivo estremamente
promettente per i suoi potenziali impieghi in diverse condizioni patologiche, come i tumori cerebrali
e la malattia di Alzhaimer. Infatti la curcumina ha molteplici attività biologiche, tra cui
antiproliferative, antiangiogenetiche, antiossidanti e antinfiammatorie, in quanto capace di
interagire a livello molecolare con punti chiave delle vie di segnale cellulare. Ma i potenziali
impieghi di questo composto sono limitati appunto dalla sua ridotta biodisponibilità e idrofobicità;
la veicolazione tramite nanomateriali può permettere di superare questi ostacoli, identificando così
nuovi approcci imperniati su questo composti e finalizzati alla protezione e cura della salute
dell’uomo.
Anche in questo campo di ricerca, non va dimenticato che i nanomateriali, proprio per le loro
dimensioni, possono penetrare all’interno delle cellule e all’interno di vari compartimenti cellulari
incluso il nucleo. C’è quindi un rischio, ancora sottodimensionato o almeno non compreso nella sua
verà entità, per la potenziale capacità di tali sistemi di veicolazione di indurre essi stessi effetti
tossici, che dipendono da numerosi fattori (composizione e purezza del materiale, dimensioni,
forma, cristallinità, area della superficie, solubilità, stato di dispersione, caratteristiche chimiche
superficiali). Inoltre, nel complesso, molto poco si sa sugli eventuali effetti collaterali e sulla
tossicità a breve e lungo termine dei nanomateriali. Quindi particolare enfasi dovrebbe essere posta
proprio sullo studio degli effetti tossici dei nanomateriali di per sé, nonché sulla necessità di
realizzare approfonditi studi preclinici e clinici. Va sottolineato che studi in vitro su colture cellulari
hanno confermato la significativa capacità di alcuni nanomateriali di produrre radicali e specie
reattive dell’ossigeno che possono essere responsabili di danno cellulare. A proposito di ciò, un
aspetto su cui investigare è l’utilizzazione di fitocomposti in associazione a e/o veicolati da
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