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I nanomateriali fullereni inibiscono la risposta allergica nella pelle umana
John J. Ryan, Henry R. Bateman, Alex Stover, Greg Gomez, Sarah K. Norton, Wei Zhao, Lawrence B. Schwartz, Robert Lenk, Christopher L. Kepley
Dipartimento di Biologia, Dipartimento di Pediatria, Dipartimento di Medicina Interna, Virginia Commonwealth University Health Systems, Richmond, USA
The Journal of Immunology (2007) DOI 10.4049/jimmunol.179.1.665 ISSN 1550-6606
Abstract:
La nanotecnologia, l'uso di nanomateriali a livello molecolare, è un campo scientifico multidisciplinare in crescita esponenziale con molte applicazioni in tutte le divisioni della scienza.
Una forma di nanomateriale, i fullereni, sono gabbie di carbonio a forma di calcio (C60) che possono essere funzionalizzate e derivatizzate con una vasta gamma di molecole. Grazie alla loro struttura unica, all'inerzia e alla stabilità caratteristica, i fullereni sono stati studiati come un modo nuovo per migliorare la diagnosi, il monitoraggio e il trattamento di alcune condizioni.
L'ipersensibilità di tipo I è il risultato di IgE AgE specifiche prodotte da cellule B e Ags generalmente innocue. Le IgE specifiche all'allergene sensibilizzano i mastociti (MC) e i basofili del sangue periferico (PBB). La riesposizione all'allergene scatena una risposta allergica attraverso il rilascio di mediatori infiammatori dai MC e dai PBB.
In effetti, molti farmaci per le allergie mirano a neutralizzare (antistaminici, antagonisti del recettore H1) o prevenire (anti-IgE; Omalizumab) questa risposta.
Nessuno studio ha esaminato gli effetti dei fullereni carbonio 60 sulle risposte allergiche a MC e PBB.
Studi precedenti in altri sistemi cellulari hanno dimostrato che queste molecole possono inibire vari percorsi cellulari.
Abbiamo usato MC, PBB e pori di pelle e polmoni umani, così come un modello in vivo di anafilassi MC-dipendente per studiare gli effetti di queste molecole sulla risposta allergica.
Conclusione:
I fullereni C60 sono in grado di inibire le risposte allergiche MC e PBB in vitro e l'anafilassi in vivo e suggeriscono che queste molecole hanno proprietà antiallergiche precedentemente non riconosciute.
I fullereni C60 possono rappresentare un nuovo mezzo per controllare le malattie largamente influenzate da queste cellule, tra cui l'ipersensibilità di tipo I (anafilassi, febbre da fieno, ecc.), l'asma, l'artrite, la sclerosi multipla e altre malattie autoimmuni.
Per applicazioni future, i fullereni C60 potrebbero essere modificati con gruppi funzionali per indirizzare specificamente il loro assorbimento da parte di MC e PBB. Per esempio, stiamo studiando gli effetti del fattore delle cellule staminali rivestito di fullerene e del peptide IgE Fc, molecole che bersaglieranno specificamente MC e PBB, sul rilascio del mediatore.
Analisi dello studio
La ricerca completa di Vavrova, Rezacova e Pejchal offre notevoli spunti di riflessione sulla potenziale applicazione dei nanomateriali fullereni nell'inibizione delle risposte allergiche. Sebbene di nicchia, questo campo di studio promette di apportare cambiamenti d'impatto nel modo in cui affrontiamo le reazioni allergiche e le malattie correlate.
La pietra angolare del loro studio è costituita dai fullereni C60, gabbie sferiche di carbonio dotate di eccezionale stabilità e inerzia. Grazie alla loro struttura distintiva, rappresentano una piattaforma promettente per la funzionalizzazione e la derivatizzazione con una serie di molecole. L'esplorazione dell'impatto di questi fullereni sui mastociti (MC) e sui basofili del sangue periferico (PBB) è pionieristica, soprattutto perché queste cellule giocano un ruolo fondamentale nelle risposte allergiche, comprese le reazioni di ipersensibilità di tipo I.
Le loro intriganti scoperte suggeriscono che i fullereni possiedono inaspettate proprietà antiallergiche, inibendo le risposte allergiche di MC e PBB, e quindi potenzialmente riducendo malattie come l'anafilassi, la febbre da fieno, l'asma, l'artrite e la sclerosi multipla, tutte con un significativo impatto sulla salute globale.
Il lavoro futuro incentrato sulla funzionalizzazione dei fullereni C60 per l'assorbimento specifico da parte di MC e PBB potrebbe aprire nuove strade terapeutiche e rafforzare il ruolo vitale delle nanotecnologie negli interventi medici moderni. Questo nuovo approccio potrebbe inaugurare un cambiamento di paradigma nel nostro approccio alle malattie allergiche, migliorando la qualità della vita di innumerevoli individui.
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