Nanotechnologia

W obecnych czasach możemy obserwować coraz szybszy wzrost zainteresowania nanotechnologią w wielu dziedzinach życia i nauki. Nanocząstki znajdują wiele zastosowań również w tzw. „nanomedycynie”, szczególnie w zastosowaniach wymagających poprawy obecnych metod dostarczania leków. Mimo wielu badań, wciąż jednak niewiele wiadomo na temat możliwej toksyczności nanocząstek.

W ostatnich badaniach przeprowadzonych przez naukowców z University of Michigan potwierdzono  tendencję do zakłócania naturalnej odpowiedzi immunologicznej ludzkiego organizmu  przez nanocząsteczkowe nośniki leków. Najczęstszą drogą podania pacjentom leków nanocząsteczkowych jest podanie dożylne, gdzie  nanocząstki natychmiast dostają się do krwioobiegu. Gdy obecne są we krwi, czyli płynie złożonym głównie z czerwonych i białych krwinek lub leukocytów, nanocząstki naśladują naturalne leukocyty, co umożliwia im migrowanie do leczonego narządu.

Aktualne badania wskazują, że wprowadzone nanocząstki są przede wszystkim eliminowane przez narządy układu siateczkowo-śródbłonkowego (RES), który obejmuje zarówno wątrobę, jak i śledzionę. Niewiele jednak wiadomo o tym, jaką rolę odgrywają interakcje między nanocząsteczkami i leukocytami .

Największym i najbardziej obficie występującym ludzkim leukocytem we krwi jest neutrofil, który działa jako pierwsza linia obrony przed obcymi cząsteczkami, takimi jak nanocząsteczki. Ponieważ neutrofile migrują do miejsca urazu, skutecznie niszczą możliwe zakaźne patogeny poprzez różne procesy odpowiedzi immunologicznej, w tym fagocytozę, degranulację, wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS) i zewnątrzkomórkowe pułapki neutrofilowe. Istnieje zatem oczywisty potencjał interakcji nanocząsteczkowych terapii lekowych z granulocytami obojętnochłonnymi po podaniu dożylnym. Aby w pełni zrozumieć mechanizm reakcji, należy wykonać jeszcze wiele badań.

Wstępne eksperymenty naukowców z University of Michigan polegały na wstrzyknięciu myszom laboratoryjnym około 30 mg nanocząsteczek funkcyjnych karboksylanu polistyrenu na każdy kilogram masy. Dwie minuty po wstrzyknięciu cząstek zwierzęta uśmiercano i pobierano krew przez nakłucie serca. Aby zwizualizować interakcje między neutrofilami i podawanymi cząsteczkami, badacze zastosowali mikroskopię w jamie opłucnej odkrytych naczyń. Odkryto, że nanocząstki wiążą się z neutrofilami,  potwierdzając w ten sposób udział neutrofili w procesie oczyszczania podawanych cząstek, zanim będą one w stanie dotrzeć do wątroby lub śledziony.

Powyższe badania potwierdziły, że naturalna akumulacja neutrofilii w krwioobiegu została znacząco zmieniona. Myszy, u których zastosowano terapię nanocząsteczkową, wykazywały akumulację neutrofilów rzędu 52 – 60%, podczas gdy u nieleczonych myszy akumulacja wynosiła 93 – 98%.  Dane te jednoznacznie wskazują na fakt, iż naturalna migracja neutrofili zmniejsza się, gdy do krwioobiegu podawane są nanocząstki, a odpowiedź układu immunologicznego zostaje stłumiona.

Źródło artykułu: https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4676
Źródło grafiki: https://pl.freeimages.com/