25 апреля 2013

Наночастицы золота, обнаруженные в бытовых предметах, ускоряют процесс старения

Наночастицы золота, обнаруженные в бытовых предметах, ускоряют процесс старения

Новое исследование показывает, что чистые наночастицы золота, обнаруженные в бытовых предметах, таких как средства личной гигиены, а также лекарственных средствах, контрастные агенты для изображения магнитного резонанса и солнечные батареи могут препятствовать накоплению жировой ткани (жира), но способствуют ускоренному старению и появлению морщин, замедлению заживления ран, и началу развития сахарного диабета. Исследователи под руководством Татсианы Миронава, приглашенного доцента кафедры химической и молекулярной инженерии Университета Стони-Брук, подробно описала свои исследования в журнале Нанотоксикология.

Вместе с соавтором исследования доктором Марсией Саймон, профессором Оральной биологии и патологии в Университете Стони-Брук, директором университетского банка кожи, мирового класса, который изучает кожные ткани для лечения пострадавших от ожогов и для разработки лечения различных ран, исследователями проверялось воздействие наночастиц в пробирке на несколько типов клеток, в том числе на жировую ткань (жир), чтобы определить, были ли разрушены их основные функции при воздействии на них наночастиц в очень маленьких дозах. Подкожная жировая клетчатка выполняет функцию изоляции от жары и холода, и функции резерва питательных веществ, и находится вокруг внутренних органов, в желтом костном мозге и в тканях груди.

Они обнаружили, что жировая ткань человека, полученная из стромальных клеток — тип взрослых стволовых клеток — пронизывалась наночастицами золота почти мгновенно, и что частицы накапливаются в клетках, без открытых путей для их выведения. Присутствие частиц нарушает несколько функций клеток, таких как движение; репликацию (деление клеток), а также сокращение коллагена, а это — процессы, которые играют важную роль в заживлении ран.

По словам исследователей, самый тревожный вывод заключается в том, что частицы мешали генетической регуляции, выделению РНК и ингибировали способность клеток дифференцироваться в зрелые адипоциты или жировые клетки. «Сокращения, вызванные наночастицами золота, могут привести к системным изменениям в теле», — сказала профессор Миронава. «Так как они считались инертными и безвредными, предполагалось, что наночастицы чистого золота также будут безопасными. В настоящее время, появляется доказательство обратного».

Это исследование также является первым для демонстрации воздействия наночастиц на взрослые стволовые клетки, это клетки, которые наш организм использует для непрерывной регенерации органов. Оно показало, что полученные из жировой ткани стромальные клетки, задействованные в регенерации различных органов, включая кожу, нервную систему, кости и волосы, игнорируют соответствующие сигналы и не могут дифференцироваться при воздействии на них наночастиц. Наличие наночастиц золота, также, уменьшает количество адипонектина, белка, который участвует в регуляции уровня глюкозы и расщеплении жирных кислот, что помогает регулировать обмен веществ.

«Мы узнали, что тщательное изучение и выбор размера, концентрация и длительность клинического применения наночастиц золота является оправданным», — сказала профессор Миронава. «Хорошей новостью является то, что когда наночастицы были удалены, нормальные функции, в конечном итоге, были восстановлены».

«Нанотехнологии продолжают быть самыми передовыми технологиями в области научных исследований и открывают новые двери в области энергетики и материаловедения», — говорит соавтор, Мириам Рафаилович, кандидат медицинских наук, главный научный сотрудник Центра развития энергетики и заслуженный профессор материаловедения и проектирования в Университете Стони-Брук. «Развитие включает в себя социальную ответственность и обеспечение того, чтобы новые технологии были экологически устойчивыми. Эти результаты имеют очень большое значение для достижения этих целей».

Исследование, финансируемое Национальным научным фондом научно-технического центра по исследованию материалов (НТЦИМ) и Программой по изучению полимеров, представляло собой сотрудничество Университета Стони-Брук и центра изучения стволовых клеток штата Нью-Йорк (ЦИСКН). Этот документ был также в соавторстве с Майклом Хаджиаргиру, Профессором и Деканом факультета биологических наук Нью-Йоркского технологического института (НТИ) и бывшим профессором кафедры биоинженерии в Университете Стони-Брук.


Источник:
sciencedaily.com





Причины распространенных врожденных дефектов

Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…

Свойства цитоплазматических капель сперматозоидов

Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…

Ускоренная химиотерапия

Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…

Потеря веса при замене животных продуктов на растительные

Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…

Эффективность JAK при лечении ревматоидного артрита

Новое исследование, опубликованное в журнале Rheumatology, показывает, что ингибиторы JAK, обычно используемые для лечения пациентов с артритом, действительно эффективны. Несмотря на первоначальные опасения по поводу их эффективности, это многоцентровое ретроспективное исследование, проведенное японскими исследователями, показало впечатляющие показатели ремиссии у пациентов, причем большинство из них предпочли продолжить лечение. Понимание ревматоидного артрита и современных методов лечения Ревматоидный…