Attività antimicrobica e anti-infiammatoria delle nanoparticelle di chitosano e alginato: una terapia mirata per i patogeni cutanei
I progressi nella nanotecnologia hanno dimostrato la potenziale applicazione delle nanoparticelle (NPs) per la somministrazione mirata dei farmaci. In questo studio abbiamo indagato le proprietà antimicrobiche e immunologiche, nonché la fattibilità di utilizzo delle NPs, per somministrare agenti antimicrobici nel trattamento di un agente patogeno cutaneo. Le NPs sintetizzate con chitosano e alginato, infatti, hanno dimostrato un'attività antimicrobica diretta in vitro contro il Propionibacterium acnes, il batterio correlato con la patogenesi dell'acne. Attraverso l'indagine con microscopia elettronica (EM) è stato scoperto che le NPs di chitosano e alginato inducono la rottura della membrana cellulare di P. acnes, determinando un effetto battericida. Nei monociti e nei cheratinociti umani, le NPs di chitosano-alginato mostrano anche delle proprietà anti-infiammatorie come l\'inibizione della produzione di citochine infiammatorie indotte da P. acnes. Inoltre, quando il perossido di benzoile (BP), un farmaco comunemente usato per la cura dell'acne, è stato incapsulato nelle NPs di chitosano e alginato ha mostrato un'attività antimicrobica superiore verso P. acnes rispetto al solo BP, dimostrando anche una minore tossicità per le cellule eucariotiche. Nell'insieme, tutti questi dati suggeriscono la potenziale utilità della somministrazione topica di una terapia a base di chitosano e alginato incapsulati nelle NP, per il trattamento delle condizioni dermatologiche con componenti infettive e infiammatorie.
Storia della pubblicazione:
Titolo: Antimicrobial and Anti-Inflammatory Activity of Chitosan–Alginate Nanoparticles: A Targeted Therapy for Cutaneous Pathogens
Rivista: Journal of Investigative Dermatology 133, 1231-1239 (May 2013) | :10.1038/jid.2012.399
Autori: Adam J Friedman, Jenny Phan, David O Schairer, Jackson Champer, Min Qin, Aslan Pirouz, Karin Blecher-Paz, Ami Oren, Phil T Liu, Robert L Modlin and Jenny Kim
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Abstract:
Advances in nanotechnology have demonstrated potential application of nanoparticles (NPs) for effective and targeted drug delivery. Here we investigated the antimicrobial and immunological properties and the feasibility of using NPs to deliver antimicrobial agents to treat a cutaneous pathogen. NPs synthesized with chitosan and alginate demonstrated a direct antimicrobial activity in vitro against Propionibacterium acnes, the bacterium linked to the pathogenesis of acne. By electron microscopy (EM) imaging, chitosan–alginate NPs were found to induce the disruption of the P. acnes cell membrane, providing a mechanism for the bactericidal effect. The chitosan–alginate NPs also exhibited anti-inflammatory properties as they inhibited P. acnes-induced inflammatory cytokine production in human monocytes and keratinocytes. Furthermore, benzoyl peroxide (BP), a commonly used antiacne drug, was effectively encapsulated in the chitosan–alginate NPs and demonstrated superior antimicrobial activity against P. acnes compared with BP alone while demonstrating less toxicity to eukaryotic cells. Together, these data suggest the potential utility of topical delivery of chitosan–alginate NP-encapsulated drug therapy for the treatment of dermatologic conditions with infectious and inflammatory components.
