PAMAM dendrimers of generation 4.5 loaded with curcumin interfere with α-synuclein aggregation
Daniela E. Igartúa,
Florencia González-Lizárraga,
Carolina S. Martinez,
Silvia del V. Alonso,
César L. Ávila,
Rosana Chehín,
Nadia S. Chiaramoni,
M. Jimena Prieto
Affiliations
Daniela E. Igartúa
Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Bio-Nanotecnología (LBN), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Grupo de Biología Estructural y Biotecnología, Instituto Multidisciplinario de Biología Celular, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CICPBA, UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina; Corresponding author at: Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Investigación en Funcionalidad y Tecnología de los Alimentos (LIFTA), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Godoy Cruz 2290, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
Florencia González-Lizárraga
Instituto de Investigación en Medicina Molecular y Celular Aplicada (IMMCA) (CONICET-UNT-SIPROSA), Pasaje Dorrego 1080, San Miguel de Tucumán 4000, Argentina
Carolina S. Martinez
Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Bio-Nanotecnología (LBN), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Grupo de Biología Estructural y Biotecnología, Instituto Multidisciplinario de Biología Celular, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CICPBA, UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Silvia del V. Alonso
Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Bio-Nanotecnología (LBN), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Grupo de Biología Estructural y Biotecnología, Instituto Multidisciplinario de Biología Celular, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CICPBA, UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina
César L. Ávila
Instituto de Investigación en Medicina Molecular y Celular Aplicada (IMMCA) (CONICET-UNT-SIPROSA), Pasaje Dorrego 1080, San Miguel de Tucumán 4000, Argentina
Rosana Chehín
Instituto de Investigación en Medicina Molecular y Celular Aplicada (IMMCA) (CONICET-UNT-SIPROSA), Pasaje Dorrego 1080, San Miguel de Tucumán 4000, Argentina
Nadia S. Chiaramoni
Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Bio-Nanotecnología (LBN), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Grupo de Biología Estructural y Biotecnología, Instituto Multidisciplinario de Biología Celular, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CICPBA, UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina
M. Jimena Prieto
Universidad Nacional de Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología, Laboratorio de Bio-Nanotecnología (LBN), Roque Sáenz Peña 352, Bernal, Buenos Aires, Argentina / Grupo de Biología Estructural y Biotecnología, Instituto Multidisciplinario de Biología Celular, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CICPBA, UNLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Curcumin (CUR) is a bioactive compound that has been proposed for the treatment of various neurodegenerative diseases. However, its use is limited due to its low solubility in aqueous media and chemical instability under physiological conditions. Herein, we propose a strategy to overcome these limitations by using PAMAM dendrimers of generation 4.5 (DG4.5). Using a combination of biophysical techniques together with in vitro models, we demonstrate that CUR-DG4.5 complexes: (i) increased the solubility and stability of CUR via internalization into dendrimer's pockets and interaction with terminal carboxylic groups; (ii) showed in vitro biocompatibility and increased CUR uptake; (iii) presented DPPH radical scavenging activity and in vitro inhibition of H2O2-induced stress; and (iv) interfere with α-synuclein aggregation. In conclusion, this work lays the foundation to use curcumin-loaded PAMAM dendrimers of generation 4.5 as nanodrugs capable of reducing oxidative stress and inhibiting α-synuclein aggregation to treat synucleinopathies.