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Risultato Progetto: FFC#20/2018
Nanoparticelle biocompatibili ed inalabili funzionalizzate con peptidi antimicrobici per contrastare la formazione di biofilm e l’antibiotico resistenza: verso una nuova potenziale terapia per le infezioni correlate alla FC

Biocompatible and inhalable antimicrobial-loaded nanoparticles for the counteraction of biofilm formation and antibiotic resistance: towards a potential new therapy for CF related infections

Le nanoparticelle a base di fosfato di calcio sperimentate in vitro risultano vettori efficaci per la somministrazione di composti antimicrobici.

Dati del Progetto

Responsabile
Maurizio Sanguinetti (Divisione Microbiologia clinica, Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma)
Categoria/e
Partner
Alberto Vitali (Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare CNR-ICRM); Michele Iafisco (Istituto di Scienza e Tecnologia dei materiali ceramici ISTEC - CNR, Faenza); Daniele Catalucci (Istituto di Genetica e Ricerca biomedicale -IRGB, Milano)
Ricercatori coinvolti
15
Durata
2 anni
Finanziamento totale
50.000 €
Adozione raggiunta
50.000 €
Obiettivi
La ricerca di nuove formulazioni antibiotiche è un obiettivo primario in fibrosi cistica e questo progetto affronta il problema...
Objectives
One of the major problems encountered in FC patients is the onset of serious pulmonary infections characterized by the...

Risultati

I ricercatori hanno generato le nanoparticelle (NPs) a base di fosfato di calcio (CaP) mettendole a contatto con composti antimicrobici come il peptide 1018 (sintetizzato dal gruppo-partner di ricerca presso CNR-ICRM e selezionato per la sua proprietà antimicrobica) e l’antibiotico colistina. Le NPs sintetizzate e modificate con l’aggiunta dei composti antimicrobici, sono state caratterizzate valutandone le proprietà chimico-fisiche utilizzando diverse tecniche di laboratorio, come la Dynamic Light Scattering (DLS), la Microscopia a trasmissione elettronica (TEM), la spettrofotometria, la spettrometria e la cromatografia. Dopo caratterizzazione, le nanoparticelle caricate con colistina o con il peptide 1018 sono state testate in vitro per valutarne l’efficacia su isolati clinici di Pseudomonas aeruginosa e su muco artificiale. Gli esperimenti hanno mostrato l’efficacia dei preparati sia sulla coltura batterica che nell’inibizione della formazione del biofilm e nella sua disgregazione. I ricercatori riportano inoltre che nei test in vivo, in modelli murini, le NPs non hanno mostrato effetti tossici e prospettano un approfondimento delle loro proprietà in studi successivi.

Results

The researchers generated nanoparticles (NPs) based on calcium phosphate (CaP) loaded with antimicrobial compounds such as the peptide 1018 (synthesized by the project partner group of CNR-ICRM institute and selected for its antimicrobial property) and the antibiotic colistin. The synthesized and functionalized NPs were also characterized by evaluating their chemical-physical properties using different laboratory techniques, such as Dynamic Light Scattering (DLS), Transmission Electron Microscopy (TEM), spectrophotometry, spectrometry and chromatography. After characterization, the nanoparticles loaded with colistin or with peptide 1018 were tested in-vitro to evaluate their efficacy on clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa and on artificial mucus. The experiments showed the effectiveness of the preparations both on bacterial culture and on biofilm inhibition and disintegration. The researchers also report that in in-vivo tests, NPs did not show toxic effects in mice, but further experiments will be needed to investigate the effects in animal models.


Pubblicazioni

  • Velino C, Carella F, Adamiano A et al. Nanomedicine Approaches for the Pulmonary Treatment of Cystic Fibrosis, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2019 Dec 17;7:406

Congress abstracts

  • Carella F, Velino C, Degli Esposti L et al. Antimicrobial-loaded calcium phosphate nanoparticles for the counteraction of biofilm formation and antibiotic resistance: towards a potential new therapy for cystic fibrosis-related infections, World Biomaterials Congress WBC 2020 Virtual, 11-15 December 2020