Nanoparticelle biopolimeriche caricate con desametasone promuovono il differenziamento dei fibroblasti gengivali umani.

Il principale scopo della medicina rigenerativa è quello di rigenerare cellule, tessuti ed organi per ripristinarne le normali funzioni, combinando scaffold, cellule e molecole biologicamente attive. Nell’induzione e nel mantenimento del differenziamento cellulare, la modalità attraverso cui questi ultimi vengono somministrati è particolarmente importante. L'erogazione localizzata di molecole biologicamente attive attraverso nanoparticelle biodegradabili può migliorare la funzionalità degli scaffold. Pertanto, l'applicazione delle nanotecnologie in medicina offre nuove possibilità che potrebbero - in un prossimo futuro - rivoluzionare il nostro modo di individuare e trattare tessuti ed organi danneggiati. Nanoparticelle a base biopolimerica possono essere utilizzate efficacemente per fornire molecole bioattive per numerose applicazioni sia in vitro che in vivo. Tra i numerosi materiali utilizzabili per questo scopo i poliesteri a base di acido polilattico, acido poliglicolico e loro copolimeri, acido poli-(lattico-co-glicolico) (PLGA), sono alcuni dei biomateriali più interessanti, grazie alla loro sicurezza e biodegradabilità. Inoltre, sistemi con carica negativa quale il PLGA possono essere facilmente modificati con polimeri mucoadesivi a carica positiva come i chitosani. In questo studio, abbiamo sviluppato un sistema in grado di rilasciare desametasone in modo controllato in colture di fibroblasti gengivali umani (HGFs). Il desametasone è un agente ben noto che contribuisce al differenziamento degli osteoblasti, perché è in grado di regolare l'espressione di Runx2, mentre gli HGFs sono stati scelti perché è stato recentemente dimostrato che possono differenziarsi come osteoblasti, inoltre queste cellule sono facilmente prelevabili. Come marcatori di differenziamento cellulare abbiamo utilizzato la fosfatasi alcalina (ALP) e il saggio alizarina rossa per valutare la mineralizzazione. Le cellule sono state fatte crescere in un terreno contenente 10 mmol/L ß-glicerofosfato, 0.05 mg/mL acido ascorbico e 100 µmol/L desametasone aggiunto direttamente al mezzo o tramite nanoparticelle. La concentrazione di desametasone è stata scelta sulla base di esperimenti preliminari. La cinetica di rilascio del desametasone da parte delle nanoparticelle ha evidenziato che il rilascio avviene in circa 7 giorni. I risultati ottenuti hanno dimostrato che - in assenza di qualunque effetto citotossico - gli HGFs trattati con le nanoparticelle contenenti desametasone acquisiscono il fenotipo osteoblastico più rapidamente rispetto a quelli trattati con il desametasone aggiunto al mezzo, probabilmente grazie al suo rilascio prolungato dalle nanoparticelle. Pertanto, tali formulazioni sembrano molto promettenti pindurre il differenziamento cellulare, sia in vitro che ex vivo. Attualmente sono in corso studi per valutare la possibilità di utilizzare tali sistemi in applicazioni di ingegneria tissutale in associazione con scaffold biocompatibili