Справка
Miller MR, Raftis JB, Langrish JP и др. Вдишаните наночастици се натрупват на места на съдови заболявания. ACS-NANO . 2017; 11 (5): 4542-4552.
Цел
За да се определи дали инхалаторните наночастици директно причиняват сърдечно -съдови заболявания (CVD) чрез движение през белите дробове или просто предизвикват системни възпалителни реакции.
Проект
Този документ отчита резултатите от редица клинични и животни експерименти, които имат за цел да отговорят на конкретен въпрос за това как наночастиците допринасят за сърдечно -съдовите заболявания. Във всяко проучване участниците са били изложени на златни наночастици или чрез вдишване (хора) или директно инстилация от трахеята (мишки), последвано от проби от кръв, урина или тъкан.
Участник
При първото (n = 14 мъже) и второто (n = 19) взеха здрава човешка доброволна част; Участниците в третото проучване на човека бяха пациенти, които наскоро бяха претърпели сърдечно -съдов инцидент и за които беше планирана каротидна артерия (n = 12). Първият експеримент с гризачи включва нормални мишки; Второто се отнася до мишки с аполипопротеин-е-нокаут (ApoE-/-), които са били хранени с диета с високо съдържание на мазнини, за да ускорят развитието на атеросклеротични лезии.
интервенции
Във всички експерименти участниците бяха изложени на златни наночастици, но размерът на частиците и продължителността на експозицията варираха. Участниците в първия опит за хора бяха изложени на средно 3,8 nm частици за 2 часа; Във второто проучване на хората са изложени 10 малки (~ 4 nm) частици и 9 големи (34 nm) частици. В първия експеримент с животни мишките бяха изложени на различни размери от 2 до 200 nm; Във втория експеримент с животни мишките бяха изложени на 5 nm частици за 5 седмици. В третото проучване на човека 3 от 12 -те пациенти са били суспендирани в продължение на 4 часа преди операцията. <блок квота>
Знанията от това проучване могат да ни помогнат да предотвратим увеличаване на заболеваемостта чрез насърчаване на прилагането на сигурни практики за производство и обработка за намаляване на случайната експозиция.
златни наночастици се използват, тъй като имат размер, подобен на този чрез горене, но имат ниска биологична активност; Те също са по -лесни за измерване. Тъй като стойностите на ендогенното злато в кръвта са ниски, изследователите успяха да приемат, че всеки доказан материал е получен експериментално.
Целев параметър
Концентрации на златни наночастици в тъканта на кръвта, урината и каротидната плака (експеримент с животни 2 и човешки експеримент 3). Съдържанието на злато се определя с помощта на индуктивна индуктивна индуктивна плазмена масспектроскопия (HR-ICPMS) и Raman микроскопия.
Резултати
Златото беше открито в кръвта на здрави лица, които бяха изложени на наночастици, вдишени в рамките на 15 минути, и все още беше на разположение 3 месеца след експозицията. След вдишване на по -малки (4–5 nm) частици, концентрациите са значително по -високи в сравнение с по -големите (30+ nm) частици. В случая на мишки натрупването в по -малките (<10 nm) частици е значително по -голямо, отколкото в по -големия (10–200 nm) диапазон.
златни наночастици за предпочитане в области с по -силно възпаление както при експерименти с хора, така и при животни, особено при съдови лезии. Авторите стигат до заключението, че вдишаните златни наночастици бързо преминават в системния цикъл и се натрупват на места на съдово възпаление. Това осигурява директен механизъм, който обяснява връзката между екологично свързани наночастици и сърдечно -съдови заболявания.
Клинични последици
През последните години различни проучвания съобщават за значителни връзки между инхалативната експозиция на наночастици от газове на превозни средства и заболеваемост и риск от смъртност. Сега имаме прилично обяснение защо и как се случва това. В допълнение, бързият растеж на производството и използването на наноматериали има потенциал да увеличи значително излагането на хората. Знанията от това проучване могат да ни помогнат да предотвратим увеличаване на заболеваемостта чрез насърчаване на прилагането на сигурни практики за производство и обработка, за да намалим случайната експозиция. Досега нашето разбиране за механизъм за действие, който би обяснил връзката на сърдечно -съдовите заболявания е рудиментарно. Този документ насърчава нашето разбиране и със сигурност предупреждава за предпазливост.
Авторите показаха, че вдишаните наночастици при хората преминават в циркулацията при хората и частиците се натрупват на места на съдово възпаление. Транслокацията на частици изглежда зависи от размера, с по -голяма транслокация и натрупване на по -малки наночастици.
По -ранните проучвания показват, че острата експозиция на дизелови газове при здрави хора и при пациенти с коронарна болест на сърцето причинява съдова дисфункция, тромбоза и миокардна исхемия. 1 Хроничното излагане на замърсяване на въздуха, образувано от частици, е свързано както при животни, така и при хора с развитието и развитието на атеросклерозата. 2
Но не беше ясно как се случи това. Известно е, че инхалаторните частици се отлагат дълбоко в белите дробове и задействат оксидативен стрес и възпаление. 3 гласи, че възпалителните медиатори, предизвикани от тези частици, влизат в общия цикъл и влияят на риска от заболяване. Други смятат, че самите наночастици проникват в алвеоларния епител и влизат в циркулацията и допринасят директно за заболявания. 4 Този документ предполага, че последният е по -вероятно. Вероятно не е толкова лесен избор. В крайна сметка вероятно ще разберем, че наночастиците предизвикват инфекции на тъканите, които увеличават транслокацията на частиците. ; Тези 2 публикации показват, че наночастиците не само влизат в общия цикъл, но и преминават кръвно-мозъчната бариера и също така предизвикват психични заболявания.
Това проучване не демонстрира причинно -следствена връзка. Данните показват само, че наночастиците се натрупват на места на съдови заболявания; Те не доказват, че наночастиците причиняват или влошават ССЗ.
Резултатите от настоящия документ и подобни проучвания трябва да се притесняват от нашите пациенти, които страдат от ССЗ или за които има риск. Ограничаването на излагането на инхалаторните наночастици, по -специално дизеловите газове, може да помогне за ограничаване на прогресията на заболяването. Съществуват обаче и по -малко очевидни източници на излагане на наночастици. Броят на наночастиците в ежедневната ни среда продължава да се увеличава. Например, само няколко тонерни мастила, които се използват при отпечатване вкъщи и в офиса, ще бъдат признати като опасности за ССЗ, но те безплатно наноматериали (които се използват за подобряване на характеристиката на тонера) и са свързани с респираторни проблеми. 8 също съдържат хранителни багрила, които влизат в тялото и причиняват оксидативен стрес. 9
Този документ разширява нашето разбиране за проблемите, причинени от дизела и други чрез -продукти на изгарянето на изкопаеми горива. Размерът и броят на частиците във въздуха в крайна сметка могат да бъдат от по -голямо значение от абсолютната маса, тъй като по -малките частици могат да представляват по -голяма заплаха. Настоящият документ също ни прави наясно с потенциалната опасност, която поема различни вещества на нано, които се считат за доброкачествени, не поради техните химически компоненти, а поради техния размер и способност да се движат и след това да се натрупват на възпалителни петна.