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



Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…

Исследователи предупреждают: нет безопасного уровня потребления кофеина для беременных

Кофеин, вероятно, является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в истории, и многие люди, в том числе беременные женщины, потребляют его ежедневно. Беременным или пытающимся забеременеть женщинам следует рекомендовать избегать употребления кофеина, поскольку данные свидетельствуют о том, что потребление кофеина матерью связано с отрицательными исходами беременности и что безопасного уровня потребления не существует, — показывает анализ…