Dans une expérience récente, des chercheurs ont développé en laboratoire des nanoparticules d'or afin de réduire la mort cellulaire des neurones exposés à la surexcitation. L'étude est le résultat d'une collaboration internationale coordonnée par Roberto Fiammengo, chercheur au Centre de Nanotechnologies Biomoléculaires de l'IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Institut Italien de Technologie) à Lecce (Italie). L'équipe internationale implique également des collègues de l'Université de Gênes, Collège impérial de Londres, King's College de Londres, le Center for Synaptic Neuroscience and Technology de l'Istituto Italiano di Tecnologia de Gênes et l'Institut Max Planck de recherche médicale à Heidelberg.

Stimulation excessive des neurones par le neurotransmetteur glutamate, qui est généralement impliqué dans la communication excitatrice entre les neurones, peut endommager les cellules nerveuses et provoquer leur dégénérescence. Ce phénomène, connu sous le terme d'excitotoxicité, est fréquente dans de nombreuses maladies neuro-inflammatoires et neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Huntington, mais aussi en cas d'épilepsie, traumatisme cérébral et accident vasculaire cérébral.

En particulier, ces nanoparticules ont été conçues et préparées par l'équipe IIT de Lecce (Italie), et sont fonctionnalisés avec des peptides qui permettent une inhibition sélective des récepteurs extrasynaptiques du glutamate impliqués dans l'excitotoxicité. En réalité, la taille des nanoparticules est de 20, qui est 50 fois plus importante que celle des médicaments classiques entraînant le blocage des seuls récepteurs situés en dehors des synapses. De cette façon, une neurotransmission correcte est préservée tandis que l'activation excessive qui conduit à la mort cellulaire est évitée.

Le mécanisme moléculaire sous-jacent à l'effet neuroprotecteur des nanoparticules a été clarifié par les travaux expérimentaux menés par Pierluigi Valente à l'Université de Gênes, en collaboration avec le groupe de Fabio Benfenati du Center for Synaptic Neuroscience and Technology de l'IIT à Gênes (Italie).

Les résultats de cette recherche jettent les bases du traitement des maladies neurologiques dans lesquelles la libération excessive de glutamate est à la base de la pathologie. La possibilité de bloquer spécifiquement les récepteurs extrasynaptiques, principalement responsable de la mort cellulaire, sans interférer avec la transmission synaptique, ouvre des perspectives prometteuses pour une thérapie ciblée sans effets secondaires majeurs.

« Nous avons développé des nanoparticules aux propriétés uniques et nécessaires pour répondre aux indications des neurobiologistes et physiologistes, " dit Roberto Fiammengo. " Coordonner un tel groupe multidisciplinaire de chercheurs était une tâche extrêmement stimulante, et les résultats obtenus montrent que c'est l'approche gagnante."

Pierluigi Valente de l'Université de Gênes, premier auteur de l'article, dit, "Même si, à l'heure actuelle, les nanoparticules développées ne peuvent pas être utilisées en thérapie, cette étude montre comment la nanotechnologie peut fournir des indications importantes pour le traitement de nombreuses maladies neuro-inflammatoires et neurodégénératives. »