Jak wziewne nanocząstki przyczyniają się do chorób naczyniowych

Jak wziewne nanocząstki przyczyniają się do chorób naczyniowych

Interwencje

We wszystkich eksperymentach uczestnicy byli narażeni na nanocząstki złota, ale wielkość cząstek i czas ekspozycji różniły się. Uczestnicy pierwszej próby na ludzi byli narażeni na średnio 3,8 nm cząstek przez 2 godziny; W drugim badaniu na ludziach ujawniono 10 małych (~ 4 nm) cząstek i 9 dużych (34 nm). W pierwszym eksperymencie na zwierzętach myszy były narażone na różne rozmiary od 2 do 200 nm; W drugim eksperymencie na zwierzętach myszy wystawiono na 5 nm cząstek w ciągu 5 tygodni. W trzecim badaniu na ludziach 3 z 12 pacjentów zawieszono na 4 godziny przed operacją.

Wiedza z tego badania może pomóc nam uniknąć wzrostu zachorowalności poprzez promowanie wdrażania bezpiecznych praktyk produkcyjnych i obsługi w celu zmniejszenia przypadkowej ekspozycji.

Parametr docelowy

Stężenia nanocząstek złota we krwi, moczu i tkaninie płytki szyjnej (Animal Experiment 2 i Human Experiment 3). Zawartość złota określono za pomocą indukcyjnej indukcyjnej spektroskopii mas w osoczu (HR-ICPMS) i mikroskopii Ramana.

Wyniki

Złoto wykryto we krwi zdrowych osób, które były narażone na nanocząstki wdychane w ciągu 15 minut i było nadal dostępne 3 miesiące po ekspozycji. Po wdychaniu mniejszych (4–5 nm) cząstek stężenia były znacznie wyższe w porównaniu z większymi (30+ nm) cząstkami. W przypadku myszy akumulacja w mniejszych (<10 nm) cząsteczkach była znacznie większa niż w większym zakresie (10–200 nm).

Złote nanocząstki najlepiej na obszarach o silniejszym zapaleniu zarówno w eksperymentach ludzkich, jak i na zwierzętach, szczególnie w zmianach naczyniowych. Autorzy doszli do wniosku, że wdychane złote nanocząstki szybko przechodzą do cyklu ogólnoustrojowego i gromadzą się w miejscach zapalenia naczyniowego. Zapewnia to bezpośredni mechanizm, który wyjaśnia związek między nanocząstkami związanymi ze środowiskiem a chorobami sercowo -naczyniowymi.

Implikacje kliniczne

W ostatnich latach różne badania odnotowały znaczące związki między inhalatywnym narażeniem na nanocząstki z gazów pojazdów a ryzykiem zachorowalności i śmiertelności. Mamy teraz porządne wyjaśnienie, dlaczego i jak to się dzieje. Ponadto szybki wzrost produkcji i stosowania nanomateriałów może znacznie zwiększyć ekspozycję ludzi. Wiedza z tego badania może pomóc nam uniknąć wzrostu zachorowalności poprzez promowanie wdrażania bezpiecznych praktyk produkcyjnych i obsługi w celu zmniejszenia przypadkowej ekspozycji. Jak dotąd nasze zrozumienie mechanizmu działania, który wyjaśniłby związek chorób sercowo -naczyniowych, było podstawowe. Ten artykuł promuje nasze zrozumienie i na pewno ostrzega przed ostrożnością.

Autorzy wykazali, że wdychane nanocząstki u ludzi przechodzą do krążenia u ludzi, a cząstki gromadzą się w miejscach zapalenia naczyniowego. Wydaje się, że translokacja cząstek zależy od wielkości, z większą translokacją i akumulacją mniejszych nanocząstek.

Wcześniejsze badania pokazują, że ostra narażenie na gazy spalin oleju napędowego u zdrowych ludzi oraz u pacjentów z chorobą wieńcową powoduje dysfunkcję naczyń, zakrzepicę i niedokrwienie mięśnia sercowego. ^{1 Przewlekła ekspozycja na zanieczyszczenie powietrza w kształcie cząstek jest połączone zarówno u zwierząt, jak i u ludzi z rozwojem i rozwojem przyniesionego atherosklerozy. 2}

Ale nie było jasne, jak to się stało. Wiadomo, że cząstki wdychane są osadzane głęboko w płucach i wywołują stres oksydacyjny i stan zapalny. ^{3 Stwierdza, że ​​mediatorzy zapalne wywołani przez te cząstki wchodzą w cykl ogólny i wpływają na ryzyko choroby. Inni uważają, że same nanocząstki przenikają na nabłonek pęcherzykowy i wchodzą do krążenia i przyczyniają się bezpośrednio do chorób. 4 Ten artykuł sugeruje, że ten ostatni jest bardziej prawdopodobny. Prawdopodobnie nie jest to taki łatwy wybór. W końcu prawdopodobnie zrozumiemy, że nanocząstki wyzwalają infekcje tkanki, które zwiększają translokację cząstek.}

Podczas gdy wyniki niniejszego badania stanowią przekonujące wyjaśnienie, w jaki sposób ryzyko CVD może być powiązane z narażeniem na nanocząstki w środowisku, wskazuje jedynie możliwe wyjaśnienie dla bakian i in. Seestadt, ^{6 lub wynikami badań obserwacyjnych przez Power i in., Które wykazały związek między zanieczyszczeniem powietrza i strachu. Te 2 publikacje wskazują, że nanocząstki nie tylko dostają się do cyklu ogólnego, ale także przechodzą barierę krew-mózg, a także wywołują choroby psychiczne.}

To badanie nie wykazuje związku przyczynowego. Dane pokazują tylko, że nanocząstki gromadzą się w miejscach chorób naczyniowych; Nie udowadniają, że nanocząstki powodują lub pogarszają CVD.

Wyniki tego artykułu i podobne badania powinny martwić się o naszych pacjentów cierpiących na CVD lub dla których istnieje ryzyko. Ograniczenie narażenia na wdychane nanocząstki, w szczególności gazy spalinowe, może pomóc w ograniczeniu postępu choroby. Istnieją jednak mniej oczywiste źródła narażenia na nanocząstki. Liczba nanocząstek w naszym codziennym środowisku stale rośnie. Na przykład tylko kilka tonerów, które są używane podczas drukowania w domu i w biurze, zostanie uznane za niebezpieczeństwa dla CVD, ale wolne nanomateriały (które są używane do poprawy wydajności tonera) i były związane z problemami oddechowymi. ⁸