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Nanopathology: Uma Palavra Nova Para Descrever a Interacção Nanoparticle-Humana do Corpo

pelo Dr. Antonietta M. Gatti

Dr. Antonietta M. Gatti1, Stefano Montanari2
1Dei Biomateriali de Laboratorio, di Modena e Reggio Emilia de Università, Itália
2S.r.l. de Nanodiagnostics, Modena, Itália
Autor Correspondente: gatti@nanodiagnostics.it

As Nanotecnologia são disciplinas desenfreados, crescendo exponencial além de toda a expectativa inteligente. As Descobertas uma vez que inimagináveis, com base em propriedades novas da matéria no nanoscale estão aparecendo em uma taxa rápida, conduzida pelo entusiasmo dos cientistas que trabalham em sentidos novos na beira do conhecimento.

Quando a nanotecnologia estiver ainda em sua infância, um número crescente de itens de cada-dia, da roupa às máquinas de lavar, das drogas ao alimento é aparece no mercado. Mesmo que os consumidores lhes estejam sendo expor cada vez mais, não há nenhum conhecimento geral prontamente - disponível ao público da nova tecnologia aplicada. Um interesse mundial está elevarando entre peritos sobre a toxicidade dos nanoparticles. Seu tamanho tão minúsculo quanto que da proteína, da enzima, do ADN, Etc. é suspeitado para jogar um papel importante em efeito tóxico até agora desconhecido a nível celular.

A Nanotecnologia, em particular nanomaterials, é usada frequentemente por fabricantes melhorar as propriedades e o desempenho de um produto. Contudo, a informação muito pequena está sabida em relação às conseqüências quando aqueles nanomaterials ou nanoparticles entrados contactam com organismos biológicos. Também, pouco é sabido muito sobre o impacto a longo prazo que estes produtos nanotecnologia-aumentados podem ter no ambiente e na vida humana e animal e nós não conhecemos virtualmente nada sobre o destino dos nanoparticles na extremidade do ciclo de vida.

Uma palavra nova foi inventada em 2002: “Nanopathology”, e esse nome foi usado como o título de um Projecto da Comissão FP5 Européia coordenado pelo Dr. Antonietta Gatti, compartilhado com as Universidades de Cambridge (REINO UNIDO) e Mainz (Alemanha) e a Empresa de FEI (Os Países Baixos) visou verificar o “impacto do micro e do nanoparticle em induzir patologias”. No início a palavra teve um significado simples “o ramo de aprender que negócios com como o organismo reage à presença de micro e de nano-partículas”.

Agora, depois que um estudo de 10 anos, a palavra tomaram outros aspectos e as implicações e provavelmente, no próximo futuro, Nanopathology significarão uma aproximação nova aos pacientes e aos seus sintomas: meio uma Medicina personalizada.

O trabalho de pesquisa de Nanopathology partiu dos axiomas simples:

  1. os nanoparticles projetados e não-projetados estão já actuais no ambiente, liberado por actividades nanotechnological e (em termos da liberação) por processos comburentes de alta temperatura descontrolados como os motores de automóveis, os centrais eléctricas, os incineradores, as explosões, Etc.;
  2. o homem e os animais são já em contacto com eles;
  3. as partículas nanosized podem negociar os agradecimentos fisiológicos das barreiras a seu tamanho minúsculo, alcançando as partes mais profundas do corpo.

O projecto desenvolveu um tipo novo de investigação ultramicroscópica para verificar exposições possíveis a micro inorgánico e os nanoparticles sofreram por pacientes. As análises realizadas foram significadas identificar aqueles corpos estrangeiros permaneceram prendidas em tecidos biológicos.

Em Seguida examinando mais de 1.200 amostras biológicas, na maior parte as patológicas, nós viemos a uma conclusão do definiteve: “micro inorgánico e os nanoparticles, se está inalado (com ar contaminado) e/ou ingerido (com alimento contaminado), podem ser encontrados virtualmente em todos os órgãos”. Nenhum mecanismo biológico conhecido existe capaz da obtenção livrado daqueles nano-invasores.

Micro inorgánico Estrangeiro e os nanoparticles podem ser manchados e analisado em amostras bioptic, autoptic ou cirúrgicas através de uma técnica ultramicroscópica nova que use um Microscópio Ambiental do Exploração-Elétron da Campo-Emissão-Arma. A exposição que o paciente se submeteu deve ser seguida na vida do paciente. Assim, um trabalho anamnestic focalizado é conduzido com o auxílio fundamental do paciente e, se a colaboração trabalha, não é raro que a fonte de poluição pode ser identificada e, se ainda presente, ser eliminado da vida do paciente. O trabalho de detective é longe de simples mas às vezes a combinação de composição quimica das partículas, de seu tamanho e de forma é como uma impressão digital de uma poluição específica.

Antes de poder compreender o mecanismo da parogenicidade, nós tivemos que procurar os pontos de entrada possíveis dos poluentes que conduzem aos órgãos internos e a seu mecanismo da dispersão dentro do corpo humano.

É de conhecimento geral que, como um gás, os nanoparticles podem ser inalados e, quando são pequenos bastante, alcance tão profundamente quanto os alvéolos. De acordo com a Universidade da pesquisa de Lovaina1, toma apenas alguns dez dos segundos para partículas nanômetro-feitas sob medida 100 à passagem dos alvéolos ao córrego do sangue. Se aquelas partículas são insolúveis, actuam como um disparador para a transformação do fibrinogénio na fibrina, a proteína de soro insolúvel que actua como um formulário do andaime que permite que o thrombus forme. Na maioria dos casos, o organismo pode opr esse processo produzindo o urokinase, mas há os exemplos onde, para um número de razões, nenhum mecanismo de defesa eficiente está disponível.

Nos casos, um thrombus forma realmente sem ser anexado à parede vascular e, estando livre flutuar, a lata migra ao longo das veias, se o fenômeno ocorreu no sistema venoso, para alcançar a circulação do pulmão e para ser a causa do thrombo-embolismo pulmonar. Se isto ocorre nas artérias, o resultado pode ser um curso ou um enfarte do miocárdio. É claro que estes nanoparticles não podem ser considerados biocompatible.

Diversos estudos conduzidos nos thrombi extraídos das artérias coronárias no primeiro dia depois que um enfarte do miocárdio revela a presença de corpos estrangeiros inorgánicos dentro do thrombus, resultados semelhantes foram obtidos igualmente das análises dos thrombi venosos capturados por filtros veia-ocos. Mas na maioria das circunstâncias, as partículas que viajaram no sangue alcançaram virtualmente todo o órgão e aqueles órgãos, comportam-se como um filtro mecânico, capturando essa matéria2. Nós descobrimos micro e partículas nano-feitas sob medida em todos os órgãos: o fígado, o rim, o baço, o cérebro, as gónada, o tiróide, os linfa-nós…

A Maioria de partículas não são biodegradáveis, isto é são bio-persistentes e, uma vez que foram encarcerados por um tecido, não podem ser expelidos, porque nenhum tal mecanismo existe. Sua permanência no tecido pode activar as reacções físico-químicas que, ao longo do tempo, são prováveis induzir efeitos adversos.

Aquelas partículas estão percebidas como corpos estrangeiros - enquanto são realmente - e a reacção clássica do estrangeiro-corpo começa: formação de um tecido de granulação e o estabelecimento de uma condição inflamatório crônica. De acordo com a literatura médica actual e a nossa experiência, uma inflamação crônica com tais características pode ser a causa de um cancro.

A microfotografia mostra um detalhe de uma amostra do fígado afetada pelo cancro. Dentro de uma pilha, no núcleo, uma partícula submichronic do Titânio esta presente.

Esta hipótese foi verificada com in vivo testa em ratos3. Cinco materiais diferentes (Cobalto, Níquel, Silicone, Zircônia, PVC) foram seleccionados em um volume e nanoscaled o formulário e implantado nos ratos' traseiros. Os nanoparticles do Cobalto e do Níquel, mas não o material de maioria, rabdomyosarcoma induzido, um cancro raro de tecidos macios.

A presença de micro e corpos estrangeiros nanosized no líquido seminal pode ser a causa da esterilidade masculina e do que é sabida como do “a doença queimar-sémen”, uma circunstância que afeta o sócio do portador: Após relações sexuais desprotegidas, o sangramento, sores dolorosos torna-se no tecido vaginal do canal do sócio fêmea, e aqueles sores não podem vantajosamente ser tratados cirùrgica ou farmacològica.

Nós verificamos igualmente uma passagem possível para estes nanoparticles da matriz ao feto, uma situação que pudesse causar aborto quando as partículas obtêm ao embrião em uma fase inicial de gestação. Quando o fenômeno ocorre ulteriormente, estes corpos estrangeiros induzem um dano compatível com vida e o resultado pode ser um bebê deformado.

Todos aqueles formulários patológicos, aparentemente tão mutuamente distantes se considerado à vista da Medicina do passado, foram classificados sob o nome comum de Nanopathologies, isto é as doenças que se derivam de nano - (e micro) partículas. O conceito de Nanopathology permite que nós executem investigações ad hoc especialmente no caso do que são referidas como doenças cryptogenic. Isto conduz a um formulário personalizado da Medicina, a nossa opinião uma dos aspectos positivos das Nanotecnologia, oferecendo a possibilidade descobrir mecanismos patológicos no nanolevel.

Outra Vez em nossa opinião, é imperativo proteger não somente trabalhadores nanotechnological mas igualmente utilizadores finais e consumidores com maior vigor porque a inalação ou a ingestão dos nanoparticles podem provocar Nanopathologies. Presentemente, no laboratório Nanodiagnostics de Modena (Itália), nós analisamos as biópsias ou as amostras cirúrgicas de paciente em alguns casos afetadas por doenças “misteriosas”, isto é condicionamos nunca relatado na literatura médica. 4


Referências

  1. A. Nemmar, PH. Hoet, B Vanquickenborne, D Dinsdale, M Thomeer, MF Hoylaerts, H Vanbilloen, L Mortelmans, B. Nemery Passagem de partículas inaladas na circulação sanguínea nos seres humanos. Circulação. O 29 de janeiro 2002; 105(4): 411-4
  2. A. do material-sangue da interacção de Gatti, de S. Montanari, de A. Gambarelli, de F. Capitani, de R. Salvatori “avaliação In Vivo curto e a longo prazo Jornal” de Materiais da Ciência de Materiais na Medicina, 2005, 16, 1213-19.
  3. T. Hansen, G. Clermont, A. Alves, R. Eloy, C. Brochhausen, J.P. Boutrand, A. Gatti, J. Kirkpatrick, “tolerância Biológica de materiais diferentes no formulário do volume e do nanoparticulate em um modelo do rato: Revelação do Sarcoma por nanoparticles” J.R. Soc. Relação (2006) 3, 767-775
  4. A. Gatti., S. Montanari “Nanopathology: O impacto da saúde livro dos nanoparticles”, ed por PanStanford que Publica Pte.Ltd Singapura, ISBN -10981 \ - 4241-00-8, 2008, 1-298

Copyright AZoNano.com, Dr. Antonietta M. Gatti (di Modena e Reggio Emilia de Università)

Date Added: Jan 9, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:37

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