Лабораторный эксперимент позволил ученым прийти к выводу, что металлические наночастицы повреждают ДНК в клетках, находящихся по другую сторону от физиологического барьера. Результаты исследования, проведенного в Университете Бристоля, опубликованы в Nature Nanotechnology.
Ученые доказали, что металлические наночастицы повреждают ДНК клеток, находящихся по другую сторону физиологического барьера. Наночастицы не вызывают повреждений, непосредственно проходя через барьеры, но способствуют появлению сигнальных молекул в клетках самого барьера. Эти сигналы передаются клеткам, находящимся по другую сторону барьера, что в конечном итоге и вызывает их повреждение.
Исследование было проведено группой исследователей из Университета Бристоля и их коллегами и опубликовано в онлайн-версии Nature Nanotechnology.
В лаборатории ученые вырастили слой человеческих клеток (около 3 клеток толщиной). Этот барьер они использовали для изучения косвенных эффектов наночастиц кобальта-хрома на клетки, находящиеся за этим барьером.
Количество повреждений ДНК, обнаруженных в клетках за защитным барьером, было сопоставимо с повреждениями, вызванными непосредственным воздействием наночастиц.
Руководитель исследования доктор Патрик Кейз (Patrick Case) поясняет: «Мы должны ясно понимать, что поставленный нами эксперимент не может являться точной моделью человеческого организма. Клетки находились в культуральной среде, в том время как в организме они могут быть отделены от барьера соединительной тканью и кровеносными сосудами. В эксперименте клетки, используемые в качестве барьера, были клетками злокачественной опухоли и их слой имел толщину в 3 клетки, в то время как в организме все барьеры тоньше и не состоят из малигнизированных клеток».
Автор статьи, Джевдип Бабра (Gevdeep Bhabra), говорит: «Хотя это исследование проведено в лаборатории, наши результаты свидетельствуют о существовании механизма, с помощью которого возможна передача биологического сигнала через клеточные барьеры. Теперь мы глубже понимаем, как такие физиологические барьеры, как кожа, плацента и гематоэнцефалический барьер, функционируют в организме».
Профессор Эшли Блом (Ashley Blom), декан факультета ортопедической хирургии в Университете Бристоля, добавляет: «Если физиологические барьеры в организме действительно работают подобным образом, то результаты эксперимента дают нам возможность глубже понять, как маленькие частицы, такие как металлический мусор или вирусы, могут оказывать влияние на организм. Становится ясным потенциальный механизм, пользуясь которым мы можем в будущем разрабатывать новые терапевтические препараты».
Результаты исследования лишний раз подчеркивают, что изучение, как косвенных, так и прямых, воздействий наночастиц на клетки, очень важно для оценки их безопасности.