Carbon Nanoparticles Breaking Barriers - niet noodzakelijk een goede zaak

De effecten van koolstof nanodeeltjes (CNP's) op levende cellen worden onderzocht in een onderzoek door onderzoekers van de scholen voor wetenschap en geneeskunde aan Indiana University-Purdue University Indianapolis. Deze studie is een van de eersten die concentraties van deze kleine deeltjes onderzoekt die laag genoeg zijn om de daadwerkelijke blootstelling van een gewoon persoon te imiteren. De studie is gepubliceerd in het septembernummer van de Journal Nanotoxicologyen gefinancierd door het National Institute of General Medical Sciences van de National Institutes of Health.
De effecten op het menselijk lichaam van blootstelling aan koolstof nanodeeltjes - kleine chemicaliën met extreem snelgroeiende toepassingen in de elektronica, geneeskunde en verschillende andere gebieden - begint nog maar net te worden getoond. Blootstelling op het niveau onderzocht door de IUPUI-onderzoekers is bijna hetzelfde als het zou zijn als items, zoals televisies of computermonitoren die CNP's bevatten, niet op de juiste manier worden weggegooid, maar ook wonen in de buurt van een CNP-productie-eenheid of werken met CNP's.
De focus van het onderzoek is het bestuderen van het effect van lage concentratie CNP-blootstelling op de cellen die de renale nefron bekleden, een buisvormige structuur in de nier die urine vormt. Ze ontdekten dat de rol van de CNP's in dit deel van het lichaam aanzienlijk en potentieel zorgwekkend is.
Toonaangevende auteur Bonnie Blazer-Yost, Ph.D., professor in de biologie aan de School of Science van IUPUI en adjunct-hoogleraar van cellulaire en integratieve fysiologie en van anatomie en celbiologie aan de IU School of Medicine, zei:

In tegenstelling tot veel andere onderzoeken hebben we lage concentraties CNP's gebruikt die typerend zijn voor wat er in het lichaam kan verschijnen nadat ze zijn ingenomen door milieuverontreiniging of zelfs uit ademhalingslucht met CNP's.
Het doorbreken van deze biologische barrière betreft ons omdat dingen die in de vormende urine achtergehouden moeten worden terug in de bloedstroom kunnen lekken en dingen in het bloed in de urine kunnen lekken. Normale biologische stoffen en afvalproducten zijn gevaarlijk als ze gaan waar ze niet horen te zijn.

Corresponderend en senior auteur Frank Witzmann, Ph.D., hoogleraar cellulaire en integratieve fysiologie en van biochemie en moleculaire biologie aan de IU School of Medicine en adjunct-professor in de biologie aan de School of Science, verklaarde:

"Deze CNP's doden geen cellen - dus ze zijn niet dodelijk, maar ze hebben wel invloed op cellen, en in dit geval is dit een negatief effect."

Biologische barrières zijn uiterst cruciaal in de menselijke gezondheid. Het meest begrepen is de huid, maar er zijn verschillende andere. Witzmann vervolgde:

"Het menselijk lichaam heeft intacte barrières nodig, of het nu gaat om huid, luchtwegbekledingen, darmwand of de niercellen die we in deze studie hebben bekeken. We moeten een beter begrip krijgen van hoe CNP's kenmerken van barrières modificeren en veranderen, aangezien deze kleine deeltjes worden gebruikelijker in de lucht die we inademen. "

De onderzoekers stellen dat deze deeltjes die opmerkelijk sterk zijn en alleen zichtbaar zijn onder een elektronenmicroscoop, nuttige functies vervullen, waaronder rollen in de aflevering van medicijnen en ze zijn verantwoordelijk voor verschillende ontwikkelingen in de elektronica, zoals de opmerkelijke kleuren die worden waargenomen op plasmatelevisies en computermonitoren . Ze maken zich zorgen over CNP's die de lucht en het milieu binnendringen en uiteindelijk het menselijk lichaam als gevolg van het niet op de juiste manier wegwerpen of van de vervaardiging van producten die de deeltjes bevatten.

Dit onderzoek maakt deel uit van het grotere onderzoek van het team, dat het effect onderzoekt van CNP's op barrières door het hele lichaam, waaronder die van de luchtwegen en de dikke darm.
Witzmann legde uit:

"Op dit moment weten we dat CNP's veel heilzame eigenschappen hebben, maar ook potentiële risico's inhouden.Deze deeltjes zijn zo klein dat wanneer we in verschillende organen of systemen komen, ze aan veel dingen kunnen binden.We moeten verder bestuderen hoe ze eruit zien in verschillende delen van het lichaam, hoe ze de eiwitexpressie beïnvloeden, en wat ze doen wanneer ze een barrière passeren of worden uitgescheiden. "

Blazer-Yost zei:

"Het bestuderen van de cellulaire veranderingen in de urine-bloedbarrière in de nier veroorzaakt door herhaalde blootstelling aan lage concentraties van CNP's is de eerste stap naar het begrijpen van de aanval op het menselijk lichaam van accidentele blootstelling aan CNP's, maar het is een belangrijke."

Co-auteur, Adam Amos, verrichtte een deel van het primaire werk dat heeft bijgedragen aan dit onderzoek tijdens een vijf-semester intensieve niet-gegradueerde onderzoekservaring in het Blazer-Yost laboratorium in de School of Science. Hij is momenteel aanwezig op de IU School of Medicine. Het werk werd voortgezet als onderdeel van de Ph.D. scriptieonderzoek van Amiraj Banga.
Geschreven door Grace Rattue