title: Targeting inflammasome by the inhibition of caspase-1 activity using capped mesoporous silica nanoparticles.
abstract: Acute inflammation is a protective response of the body to harmful stimuli, such as pathogens or damaged cells. However, dysregulated inflammation can cause secondary damage and could thus contribute to the pathophysiology of many diseases. Inflammasomes, the macromolecular complexes responsible for caspase-1 activation, have emerged as key regulators of immune and inflammatory responses. Therefore, modulation of inflammasome activity has become an important therapeutic approach. Here we describe the design of a smart nanodevice that takes advantage of the passive targeting of nanoparticles to macrophages and enhances the therapeutic effect of caspase-1 inhibitor VX-765 in vivo. The functional hybrid systems consisted of MCM-41-based nanoparticles loaded with anti-inflammatory drug VX-765 (S2-P) and capped with poly-L-lysine, which acts as a molecular gate. S2-P activity has been evaluated in cellular and in vivo models of inflammation. The results indicated the potential advantage of using nanodevices to treat inflammatory diseases.
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain.
authors.forename: Alba
authors.initials: A
authors.lastname: García-Fernández
authors.affiliation: Centro de Investigación Príncipe Felipe, Eduardo Primo Yúfera, 3. Valencia 46,012, Spain.
authors.forename: Guillermo
authors.initials: G
authors.lastname: García-Laínez
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Farmacología, Facultat de Farmàcia, Universitat de València, Av. Vicente Andrés, s/n. 46,100, Burjassot, Valencia, Spain.
authors.forename: María Luisa
authors.initials: ML
authors.lastname: Ferrándiz
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain.
authors.forename: Elena
authors.initials: E
authors.lastname: Aznar
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain.
authors.forename: Félix
authors.initials: F
authors.lastname: Sancenón
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Farmacología, Facultat de Farmàcia, Universitat de València, Av. Vicente Andrés, s/n. 46,100, Burjassot, Valencia, Spain.
authors.forename: María José
authors.initials: MJ
authors.lastname: Alcaraz
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain.
authors.forename: José Ramón
authors.initials: JR
authors.lastname: Murguía
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain.
authors.forename: María D
authors.initials: MD
authors.lastname: Marcos
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, Valencia, 46, ,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain. Electronic address: rmaez@qim.upv.es.
authors.forename: Ramón
authors.initials: R
authors.lastname: Martínez-Máñez
authors.affiliation: Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n. Valencia 46,022, Spain; CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Spain; Departamento de Química Orgánica, Universitat de València, Dr. Moliner 50, 46,100, Burjassot, Valencia, Spain.
authors.forename: Ana M
authors.initials: AM
authors.lastname: Costero
authors.affiliation: Centro de Investigación Príncipe Felipe, Eduardo Primo Yúfera, 3. Valencia 46,012, Spain.
authors.forename: Mar
authors.initials: M
authors.lastname: Orzáez
mesh_terms: D000818:Animals; D000893:Anti-Inflammatory Agents / Q000008:administration & dosage* / Q000494:pharmacology; D061945:Caspase Inhibitors / Q000008:administration & dosage* / Q000494:pharmacology; D002460:Cell Line; D003692:Delayed-Action Preparations / Q000737:chemistry; D004151:Dipeptides / Q000008:administration & dosage* / Q000494:pharmacology; D004337:Drug Carriers / Q000737:chemistry*; D006801:Humans; D058847:Inflammasomes / Q000037:antagonists & inhibitors* / Q000276:immunology; D007249:Inflammation / Q000188:drug therapy / Q000276:immunology; D008264:Macrophages / Q000187:drug effects / Q000276:immunology; D008297:Male; D051379:Mice; D008810:Mice, Inbred C57BL; D053758:Nanoparticles / Q000737:chemistry* / Q000648:ultrastructure; D012822:Silicon Dioxide / Q000737:chemistry*; D062366:para-Aminobenzoates / Q000008:administration & dosage* / Q000494:pharmacology
chemical_list: D000893:Anti-Inflammatory Agents; D061945:Caspase Inhibitors; D003692:Delayed-Action Preparations; D004151:Dipeptides; D004337:Drug Carriers; D058847:Inflammasomes; C509968:MCM-41; D062366:para-Aminobenzoates; C520022:belnacasan; D012822:Silicon Dioxide
keywords: Gated mesoporous silica nanoparticles; VX-765; air pouch mouse model; controlled release; inflammasome; macrophages