Aktualności

Nanocząstki powodują uszkodzenie DNA komórek mózgowych

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców pokazują, że działanie nanocząstek  metalu, które zostały wprowadzone do ludzkiego organizmu, może przyczyniać się do uszkodzenia DNA rozwijających się komórek mózgowych. Odkrycie to może mieć istotny wpływ na rozwój środków medycznych przeznaczonych do leczenia stanów neurodegeneracyjnych,  jak choroby Parkinsona czy Alzheimera. Badanie zostało przeprowadzone przez naukowców z Trinity College oraz University of Bristol i zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Technology.

Nanocząsteczki są coraz częściej wykorzystywane do celów transportu leków, w chemioterapii, a także obrazowaniu i diagnostyce, poprzez ich zdolność do poruszania się w organizmie szlakami komórkowymi. Nanocząsteczki potrafią wejść także w interakcje z błonami komórkowymi.

Wpływ nanocząstek na barierę łożyska

W badaniach naukowcy wyhodowali warstwę komórek BeWo. Jest to typ komórek powszechnie stosowanych do modelowania bariery łożyska. Powstałą barierę komórkową eksponowano na działanie nanocząstek kobaltu i chromu. Przeprowadzono także podobne badania na myszach podczas rozwoju embrionalnego. Wykazały one, że ekspozycja spowodowała uszkodzenie DNA w hipokampie (części mózgu uczestniczącej w uczeniu się i pamięci).

Autofagia i jej znaczenie

Naukowcy wykazali, że komórki potrafią przetwarzać nanocząstki za pomocą naturalnej ścieżki komórkowej, znanej jako autofagia. Prowadzą one sygnał do tych komórek, które wytwarzają cząsteczki sygnałowe. Te cząsteczki sygnałowe spowodowały uszkodzenie DNA komórek nerwowych astrocytów i neuronów. Zostało to potwierdzone, gdy zablokowana została autofagia lub IL-6 (główny komunikator komórkowy). Odkrycia te potwierdzają pogląd, że istnieją pośrednie efekty nanocząsteczek na żywe komórki. Takie pośrednie działanie może być równie ważne i groźne, jak bezpośrednie skutki, biorąc pod uwagę bezpośrednią ocenę bezpieczeństwa danej substancji.

Maeve Caldwell, profesor zajmująca się badaniami związanymi z neurologią w Trinity College Dublin, autorka wiodąca powyższego badania, powiedziała:”Astrocyty są najczęstszym typem komórek w mózgu, które przez wiele latodgrywały rolę wspomagającą dla neuronów. Eksponowane nanocząsteczkami barierykomórkowe uszkadzają neurony, gdy obecne są astrocyty. Badanie to dostarczadowodów na to, że rola astrocytów w mózgu znacznie wykracza poza to, żezapewniają wsparcie dla neuronów. Gdy astrocyty są obciążone (w naszychwarunkach eksperymentalnych), są w stanie uszkadzać sąsiednie komórki. Może tomieć wpływ na rozwinięcie naszej wiedzy na temat zachowania się astrocytów wwielu stanach neurodegeneracyjnych, w tym chorobie Alzheimera i Parkinsona”.

Odkrycia te pokazują, że nanocząstki mają zdolność do uszkadzania komórek mózgowych. Może spowodować uszkodzenie DNA, które jest zależne od astrocytów.

Redaktor: Aleksandra Laska

Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180404114727.htm

Podobne artykuły

Badania na Uniwersytecie w Yorku wykazały, że geny są kontrolowane przez „nanopiłki” – struktury, które wyglądają jak piłki, ale są 10 milionów razy mniejsze niż normalna piłka futbolowa. Umieszczając drobne świecące sondy na czynnikach transkrypcyjnych...
Naukowcy z Northwestern University opracowali jedyną w swoim rodzaju technikę tworzenia całkowicie nowych klas materiałów i urządzeń optycznych. Zespół naukowców wykorzystał złote nanocząsteczki o różnych rozmiarach i kształtach oraz nici DNA i ułożył je w dwóch i trzech...