Modulating Metabolism and Inflammatory Response with Cerium Oxide Nanoparticles: A Novel Therapeutic Approach

Resum

Aquesta tesi investiga les propietats antioxidants de les nanopartícules d'Òxid de Ceri (CeO2) en contextos biològics, centrant-se en els rols de les espècies reactives d'oxigen (ROS) en la regulació del metabolisme energètic i la seva participació en les respostes immunitàries. Els radicals lliures (altament reactius) resultants de la respiració cel·lular, juguen un paper central tant en el metabolisme com en la inflamació, convertint-los en objectius terapèutics importants. La integració de nanomaterials en aplicacions biològiques presenta desafiaments que requereixen experiència interdisciplinària i una comprensió integral de les propietats del material, amb un èmfasi particular en la seguretat. Les nanopartícules poc solubles, agregades, polidisperses i contaminades s'han relacionat amb un augment de ROS i inflamació, la qual cosa subratlla la necessitat d'un disseny meticulós de les nanopartícules per garantir la seva estabilitat, eficàcia i seguretat en contextos biològics. Aquest treball explora la síntesi i caracterització de les nanopartícules de CeO2, oferint una comprensió exhaustiva de les seves propietats fisicoquímiques per guiar el seu ús en sistemes biològics. El perfil farmacocinètic de les nanopartícules de CeO2 s'investiga en models preclínics, incloent-hi perfils d'absorció, distribució, metabolisme i excreció a llarg termini. A més, s'examina l'impacte de les nanopartícules antioxidants en la resposta immunitària innata, centrant-se particularment en la polarització dels macròfags. La investigació s'estén al metabolisme energètic dels macròfags, la funció mitocondrial i la producció de citoquines. En esclarir la relació entre l'estructura i les propietats de les nanopartícules de CeO2 amb la seva eficàcia, i els mecanismes mitjançant els quals els antioxidants modulen les respostes immunitàries, aquesta tesi té com a objectiu impulsar l'aplicació dels nanomaterials en biomedicina, destacant la necessitat de desenvolupar propietats específiques i eines robustes per a la utilització de nanopartícules en tasques terapèutiques sofisticades.

Data del Ajut	26 de set. 2024
Idioma original	Anglès
Supervisor	Victor Franco Puntes (Director/a)