Nanoparticelle d’argento e HIV

Di Dr. Catherine Shaffer, Ph. D. Recensito dal Dr. Liji Thomas, MD

Le nanoparticelle stanno guadagnando sempre più importanza nelle scienze biologiche come sensori, etichette per cellule e molecole e in ambito terapeutico. Le nanoparticelle d’argento sono di particolare interesse a causa delle loro proprietà speciali.

Credito: Kateryna Kon/.com

Le nanoparticelle d’argento sono i candidati ideali per l’etichettatura molecolare perché fenomeni come lo scattering Raman potenziato in superficie possono essere sfruttati. L’argento è anche fortemente tossico per una serie di organismi e le nanoparticelle d’argento sono ampiamente utilizzate come materiale antimicrobico.

Le nanoparticelle hanno una grande superficie che può entrare in contatto con batteri e virus, quindi è più efficiente nel suo effetto rispetto alle particelle più grandi. L’efficacia antimicrobica delle nanoparticelle dipende anche dalle dimensioni e dalla forma della particella. Questo è in parte perché la forma della nanoparticella determina la quantità di argento che contiene. Generalmente, le aste hanno una quantità maggiore di argento rispetto alle sfere e le sfere contengono più argento delle piramidi.

Generalmente, minore è la dimensione della nanoparticella, maggiore è l’interazione e l’inibizione. Nanoparticelle più piccole penetrano nella cellula ospite e quindi bloccano i fattori all’interno della cellula o dei vettori virali. Possono anche attaccarsi al genoma virale, prevenendo l’attività della polimerasi virale.

HIV

Si stima che il 5-78% dei pazienti trattati con HIV-1 sia resistente alla terapia antiretrovirale. Questa lacuna nell’efficacia creata dall’emergere della resistenza crea la necessità di nuovi agenti anti-HIV per coprire diverse fasi del ciclo di vita virale. Le nanoparticelle d’argento hanno attività antivirale contro l’HIV-1.

L’HIV è un lentivirus e un membro della famiglia Retroviridae. Causa la sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS). Esistono due forme di HIV, HIV-1 e HIV-2. La parte esterna dell’HIV-1 è una membrana lipidica con manopole glicoproteiche sporgenti formate dalle proteine dell’involucro gp120 e gp41. La funzione principale di gp120 è legante con la proteina del ricevitore CD4 sulle cellule ospiti.

In uno studio, le nanoparticelle d’argento hanno mostrato attività antivirale contro l’HIV-1 derivante dalla loro interazione con la glicoproteina di busta gp120, prevenendo il legame del virione CD4-dipendente, la fusione e l’infettività.

Le nanoparticelle sono state anche in grado di bloccare l’infezione da HIV-1 senza cellule e associata alle cellule. Questa modalità di interazione ha permesso alle nanoparticelle d’argento di inibire l’HIV-1 indipendentemente da come il virus è attaccato alla cellula o dal suo profilo di resistenza.

Agenti di tappatura

Le proprietà delle nanoparticelle variano a seconda del loro agente di tappatura. Gli agenti di coperchiamento sono materiali che formano uno strato sulla superficie di una nanoparticella per stabilizzarlo.

Quando il carbonio schiumoso, il poli (N-vinile-2-pirrolidone) e l’albumina sierica bovina sono stati testati come agenti di tappatura per le nanoparticelle d’argento, il carbonio schiumoso sembrava avere il più grande effetto inibitorio sulla replicazione virale. Tuttavia, questa preparazione aveva anche una maggiore tossicità cellulare. Le proprietà antivirali delle nanoparticelle d’argento possono essere migliorate aggiungendo un farmaco o una molecola terapeutica.

Usi alternativi delle nanoparticelle d’argento

Un’interessante applicazione alternativa delle proprietà antivirali delle nanoparticelle d’argento contro l’HIV è il loro uso in dispositivi profilattici, piuttosto che come terapeutico in pazienti già infetti. I ricercatori dell’Università di Manitoba hanno imbevuto i preservativi in una soluzione di nanoparticelle d’argento e hanno scoperto che hanno ucciso tutti i virus dell’HIV e dell’herpes nei campioni.

Ulteriori letture

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Scritto da

Dr. Caterina Shaffer

Catherine Shaffer è un freelance scienza e salute scrittore Michigan. Ha scritto per una vasta gamma di pubblicazioni commerciali e di consumo su argomenti di scienze della vita, in particolare nell’area della scoperta e dello sviluppo di farmaci. Ha conseguito un dottorato di ricerca in Chimica biologica e ha iniziato la sua carriera come ricercatrice di laboratorio prima di passare alla scrittura scientifica. Scrive e pubblica anche fiction, e nel tempo libero si diverte a fare yoga, andare in bicicletta e prendersi cura dei suoi animali domestici.

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