Kuidas inhaleeritavad nanoosakesed aitavad kaasa veresoonte haigustele
Kuidas inhaleeritavad nanoosakesed aitavad kaasa veresoonte haigustele
viide
Miller MR, Raftis JB, Langrish JP jt. Inhaleeritavad nanoosakesed kogunevad veresoonte haiguste kohta. acs-nano . 2017; 11 (5): 4542-4552.
objektiivne
Et teha kindlaks, kas sissehingatud nanoosakesed põhjustavad otseselt kardiovaskulaarseid haigusi (CVD), liikudes üle kopsude või käivitades lihtsalt süsteemsed põletikulised reaktsioonid.
mustand
Selles artiklis on esitatud paljude kliiniliste ja loomkatsete tulemuste kohta, mille eesmärk on vastata konkreetsele küsimusele, kuidas nanoosakesed aitavad kaasa südame -veresoonkonna haigustele. Igas uuringus puutusid osalejad kokku kulla nanoosakestega kas sissehingamise (inimesed) või hingetoru (hiirte) otsese sisendamise teel, millele järgnes veri, uriini või koeproovid.
osaleja
Esimesel (n = 14 meest) ja teine (n = 19) võttis inimese vabatahtliku osa; Kolmandas inimauuringus osalesid patsiendid, kes olid hiljuti kannatanud kardiovaskulaarse õnnetuse ja kelle jaoks oli kavandatud unearter (n = 12). Esimene eksperiment närilistega hõlmas tavalisi hiirid; Teine puudus apolipoproteiin-e-knocut hiired (ApoE-/-), mida oli söödetud kõrge rasvasisaldusega dieediga, et kiirendada aterosklerootiliste kahjustuste arengut.
sekkumised
Kõigis katsetes puutusid osalejad kokku kulla nanoosakestega, kuid osakeste suurus ja kokkupuute kestus varieerusid. Inimeste esimese katse osalejad puutusid 2 tundi keskmiselt 3,8 nm osakesega; Inimeste teises uuringus paljastati 10 väikest (~ 4 nm) osakest ja 9 suurt (34 nm) osakest. Esimeses loomkatses puutusid hiired kokku erineva suurusega vahemikus 2 kuni 200 nm; Teises loomkatses eksponeeriti hiired 5 nädala jooksul 5 nM osakesega. Kolmandas inimauuringus suspendeeriti 12 -st patsiendist 3 4 tundi enne operatsiooni.
Selle uuringu teadmised võivad aidata meil haigestumuse suurenemist vältida, edendades turvaliste tootmis- ja käitlemise tavade rakendamist juhusliku kokkupuute vähendamiseks. Kulla nanoosakesi kasutati, kuna nende suurus on sarnane põlemise kaudu, kuid neil on madal bioloogiline aktiivsus; Neid on ka lihtsam mõõta. Kuna veres on endogeensed kulla väärtused madalad, suutsid uurijad eeldada, et kõik tõestatud materjalid saadi eksperimentaalselt. Kulla nanoosakeste kontsentratsioonid veres, uriini ja unearteri naastude kangas (loomkatse 2 ja inimese eksperiment 3). Kuldsisaldus määrati kõrge eraldusvõimega induktiivse induktiivse plasma massispektroskoopia (HR-ICPMS) ja Ramani mikroskoopia abil. Kuld tuvastati tervete isikute veres, mis puutusid kokku nanoosakestega sissehingatud 15 minuti jooksul ja olid endiselt saadaval 3 kuud pärast kokkupuudet. Pärast väiksemate (4–5 nm) osakeste sissehingamist olid kontsentratsioonid suuremate (30+ nm) osakestega võrreldes oluliselt kõrgemad. Hiirte puhul oli akumuleerumine väiksemates (<10 nm) osakestes oluliselt suurem kui suurema (10–200 nm) vahemikus. Kuldne nanoosakesed eelistatavalt tugevama põletikuga piirkondades nii inimeste kui ka loomakatsetes, eriti veresoonte kahjustuste korral. Autorid järeldavad, et sissehingatud kuld nanoosakesed lähevad kiiresti süsteemsesse tsüklisse ja kogunevad veresoonte põletiku kohta. See annab otsese mehhanismi, mis selgitab keskkonnaga seotud nanoosakeste ja südame -veresoonkonna haiguste vahelist seost. Viimastel aastatel on mitmesugused uuringud teatanud olulistest seostest vehiikide gaaside nanoosakeste inhalatiivse kokkupuute ning haigestumuse ja suremuse riski vahel. Nüüd on meil korralik seletus selle kohta, miks ja kuidas see juhtub. Lisaks võib nanomaterjalide tootmise ja kasutamise kiire kasv potentsiaal märkimisväärselt suurendada inimeste kokkupuudet. Selle uuringu teadmised võivad aidata meil vältida haigestumuse suurenemist, edendades turvaliste tootmis- ja käitlemise tavade rakendamist, et vähendada juhuslikku kokkupuudet. Siiani on meie arusaam tegevusmehhanismist, mis selgitaks südame -veresoonkonna haiguste seost. See artikkel edendab meie arusaamist ja hoiatab kindlasti ettevaatlikkuse eest. Autorid näitasid, et inimestel on sissehingatud nanoosakesed inimestel ringlusse ja osakesed kogunevad veresoonte põletiku kohta. Osakeste translokatsioon näib sõltuvat suurusest, väiksemate nanoosakeste suurema translokatsiooni ja kogunemisega. Varasemad uuringud näitavad, et äge kokkupuude tervetel inimestel ja südame isheemiatõvega patsientidel põhjustab veresoonte düsfunktsiooni, tromboosi ja müokardi isheemiat. 1 sihtparameeter
tulemused
kliinilised mõjud
Kuid polnud selge, kuidas see juhtus. On teada, et sissehingatud osakesed ladestuvad sügaval kopsudesse ning käivitavad oksüdatiivse stressi ja põletiku. 3 väidab, et nende osakeste käivitatud põletikulised vahendajad satuvad üldisesse tsüklisse ja mõjutavad haiguse riski. Teised usuvad, et nanoosakesed ise tungivad alveolaarsesse epiteeli ja satuvad vereringesse ning panustavad otse haigustele. Kui käesoleva uuringu tulemused annavad veenva selgituse selle kohta, kuidas CVD riski võib olla seotud keskkonna nanoosakestega kokkupuutega, näitab see ainult võimalikku seletust Bakian jt sestadti, 6
See uuring ei näita põhjuslikku seost. Andmed näitavad ainult, et nanoosakesed kogunevad veresoonte haiguste kohta; Nad ei tõesta, et nanoosakesed põhjustavad või süvendavad CVD -d.
Selle töö tulemused ja sarnased uuringud peaksid muretsema meie patsientide pärast, kes kannatavad CVD all või kelle jaoks on oht. Nanoosakestega kokkupuute piiramine sissehingatud, eriti diisel heitgaasid, võib aidata haiguse progresseerumist piirata. Kuid ka nanoosakestega kokkupuuteallikad on vähem ilmsed. Nanoosakeste arv meie igapäevases keskkonnas kasvab jätkuvalt. Näiteks tunnistatakse ainult mõnda tooneri tinti, mida kasutatakse kodus ja kontoris printimisel CVD ohtudena, kuid need vabastavad nanomaterjalid (mida kasutatakse tooneri jõudluse parandamiseks) ja neid seostatakse hingamisprobleemidega.
See artikkel laiendab meie arusaamist diislikütuse ja muude fossiilkütuste põlemise põhjustatud probleemidest. Õhus olevate osakeste suurus ja arv võivad lõpuks olla suuremad kui absoluutmass, kuna väiksemad osakesed võivad olla suuremat ohtu. See artikkel tõmbab meile teadma ka võimalikku ohtu, mis eeldab mitmesuguseid nanose aineid, mida peetakse healoomulisteks, mitte nende keemiliste komponentide tõttu, vaid nende suuruse ja võime tõttu liikuda ning seejärel koguneda põletikulistesse kohtadesse.