STAYING YOUNG IN OLD AGE: AN INTEGRATIVE APPROACH BASED ON NANOMEDICINE TO REDUCE SKELETAL MUSCLE IMPAIRMENT IN THE ELDERLY

La sarcopenia, una perdita progressiva e generalizzata della massa e della funzione muscolare, è la principale causa di fragilità nelle persone anziane e ancora manca una terapia farmacologica efficace. Sta rapidamente diventando un grave problema sanitario e sociale poiché la percentuale di anziani è elevata in rapido aumento. Il muscolo sarcopenico è caratterizzato da infiammazione cronica e malfunzionamento del metabolismo mitocondriale lo stress ossidativo. Qui si propone di ottenere mediante associazione un'azione integrativa e presumibilmente sinergica contro la sarcopenia Palmitoiletanolamide (PEA), molecola endocannabinoide-simile con effetto antinfiammatorio, con Trimetazidina (TMZ), una agente di riprogrammazione metabolica con una comprovata capacità di aumentare la forza muscolare nei topi anziani. L'obiettivo innovativo generale della nostra proposta è quello di applicare i principi della nanomedicina per ottenere sistemi di somministrazione di nano-farmaci (NP) per co-somministrare i farmaci e controllarne la rilascio temporale e spaziale, riducendo così la frequenza di somministrazione, soddisfacendo la compliance dei pazienti, minimizzando gli effetti collaterali e ridurre i costi sanitari. Verranno studiati due tipi di NP: nanoparticelle lipidiche solide (SLN), nanocarrier con un nucleo lipidico solido costituito da materiali biocompatibili ingredienti e nanoparticelle a base di polimero poli(lattide-co-glicolide) (PLGA-NP), un nanosistema con elevata affinità per i muscoli realizzato con un polimero approvato dalla FDA. Il nostro progetto mira anche a potenziare gli effetti di queste molecole indirizzandole direttamente all'interno muscolo scheletrico mediante NP funzionalizzate. Il progetto coinvolge due unità di ricerca, UR A e UR B, con competenze complementari. L'UR A è diretta dalla Prof.ssa Eliana Leo (UniMoRE) con competenze relative alla nanomedicina, alla caratterizzazione delle NP (Dott.ssa Cecilia Rustichelli), e biologia molecolare delle cellule muscolari (Dott.ssa Susanna Molinari). La UR B diretta dalla Prof.ssa Elisabetta Ferraro (UniPi) ha profonde competenze biologiche esperienza nella gestione di topi anziani e nell'analisi dei muscoli scheletrici sarcopenici. Le NP prodotte e caratterizzate dalla UR A verranno realizzate valutati in vitro su cellule muscolari in coltura bidimensionali e tridimensionali (quest'ultima in collaborazione con il Prof. Cesare Gargioli, Univ. Tor Vergata, Roma). Le NP selezionate verranno valutate dalla UR B per l'atrofia del muscolo scheletrico e lo stress ossidativo su un modello murino di invecchiamento. L'analisi approfondita del profilo bioenergetico sarà effettuata in collaborazione con il Prof. Filippo Santorelli (IRCCS Stella Maris, Pisa), mentre la collaborazione con il Dott. Vincent Gache (INSERM, Lione) consentirà l’analisi del quadro neuromuscolare giunzione (NMJ). Ci aspettiamo che il targeting sia di TMZ che di PEA sul muscolo scheletrico da parte di NP possa rappresentare un approccio dirompente per il trattamento sarcopenia. Oltre ai risultati traslazionali, ci aspettiamo progressi nella conoscenza nel chiarire i complessi meccanismi molecolari della malattia, un campo ancora agli inizi.