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Científicos descubren que las nanopartículas de melanina Protección de médula ósea de los daños por radiación

Published on April 27, 2010 at 6:10 AM

Pequeña, cubierta de melanina nanopartículas pueden proteger a la médula ósea de los efectos nocivos de la radioterapia, de acuerdo con los científicos en el Albert Einstein College of Medicine de la Yeshiva University, que probó con éxito la estrategia en modelos de ratón.

La infusión de estas partículas en los pacientes humanos puede ser prometedora en el futuro. La investigación se describe en el último número de la revista International Journal of Radiation Oncology, Biología y Física.

La radioterapia se utiliza para matar las células cancerosas y reducir tumores. Pero debido a que la radiación también daña las células normales, los médicos deben limitar la dosis. La melanina, el pigmento natural que confiere a la piel y el cabello de su color, ayuda a proteger la piel contra los efectos perjudiciales de la luz solar y se ha demostrado que protege contra la radiación.

"Una técnica para blindar las células normales del daño por radiación permitiría a los médicos a administrar mayores dosis de radiación a los tumores, haciendo el tratamiento más efectivo", dijo Ekaterina Dadachova, Ph.D., profesor asociado de medicina nuclear y de la microbiología y la inmunología y la Sylvia y Robert S. Académico Facultad Olnick de Investigación del Cáncer de Einstein, así como el autor principal del estudio.

En la investigación publicada anteriormente, el Dr. Dadachova y sus colegas demostraron que la melanina protege contra la radiación ayudando a prevenir la formación de radicales libres, que causan daño en el ADN, y hurgando en la basura los radicales libres que se forman.

"Queríamos encontrar una manera de proporcionar la melanina de protección a la médula ósea", dijo el Dr. Dadachova. "Ahí es donde se forma la sangre y las células madre de médula ósea que producen células sanguíneas son extremadamente susceptibles a los efectos dañinos de la radiación."

Dr. Dadachova y sus colegas se centraron en la melanina de embalaje en partículas tan pequeñas que no se quedan atrapados en los pulmones, el hígado o el bazo. Ellos crearon "Las nanopartículas de melanina" cubriendo pequeñas (20 nanómetros de diámetro) de sílice (arena), las partículas con varias capas de pigmento de la melanina que se sintetiza en el laboratorio.

Los investigadores descubrieron que estas partículas con éxito presentado en la médula ósea después de ser inyectadas en ratones. Luego, en una serie de experimentos, se investigó si sus nanopartículas que protegen la médula ósea de ratones tratados con dos tipos de radiación.

En el primer experimento, un grupo de ratones fue inyectado con nanopartículas y un segundo grupo no lo era. Tres horas más tarde, ambos grupos fueron expuestos a la radiación de cuerpo entero. Durante los siguientes 30 días, los investigadores monitorearon la sangre de los ratones, en busca de signos de daño de la médula ósea, tales como disminución en el número de glóbulos blancos y plaquetas.

En comparación con el grupo control, las nanopartículas de melanina que reciben antes de la exposición a radiaciones fue mucho mejor, sus niveles de glóbulos blancos y plaquetas disminuyeron mucho menos precipitada. Diez días después de la irradiación, por ejemplo, los niveles de plaquetas había disminuido en un 10 por ciento en los ratones que recibieron las nanopartículas en comparación con una disminución del 60 por ciento en los ratones no tratados. Además, los niveles de glóbulos blancos y las plaquetas volvió a la normalidad mucho más rápido que en los ratones control.

Un segundo experimento evaluó no sólo la protección de la médula ósea, pero si las nanopartículas podrían tener el efecto indeseable de la infiltración y la protección de los tumores siendo blanco con la radiación. Dos grupos de ratones fueron inyectados con células de melanoma que forman tumores de melanoma. Después de un grupo de ratones fue inyectado con nanopartículas de melanina, ambos grupos recibieron un tratamiento de radiación experimental diseñado por el Dr. Dadachova y sus colegas específicamente para tratar el melanoma.

Este tratamiento utiliza un isótopo emisor de radiación "a cuestas" en un anticuerpo que se une a la melanina. Cuando se inyecta en el torrente sanguíneo, los anticuerpos se adhieren a las partículas de melanina libres liberados por las células en los tumores de melanoma. Sus isótopos se emiten radiación que mata a cerca de las células tumorales de melanoma.

Tras el segundo experimento, los tumores de melanoma se redujo significativamente y en la medida misma en ambos grupos de ratones - lo que indica que las nanopartículas con melanina no interferir con la eficacia de la terapia de radiación. Y una vez más, las nanopartículas con melanina impide la radiación inducida por la médula ósea daños: entre los días tercero y séptimo después de la radioterapia de anticuerpos con isótopos se administró, los ratones inyectados con nanopartículas experimentado una disminución en los glóbulos blancos que fue significativamente menor que en los ratones No pre-tratadas con nanopartículas.

"La capacidad de proteger a la médula ósea permitirá a los médicos un uso más amplio para combatir el cáncer, terapias de radiación, y esperamos que esto se traducirá en mayores tasas de respuesta tumoral", dijo Arturo Casadevall, MD, Ph.D., profesor de medicina y de la microbiología y inmunología, el Presidente Leo y Julia Forchheimer en Microbiología e Inmunología, y co-autor del estudio.

Algunas nanopartículas todavía se pueden encontrar en la médula ósea de 24 horas después de la inyección, lo cual no debería ser un problema. "Como las nanopartículas son rápidamente eliminadas por los fagocitos, es poco probable que el daño de la médula ósea", dijo el Dr. Dadachova. "No se detectaron efectos secundarios asociados con la administración de las partículas."

"Estos resultados son alentadores para otras aplicaciones potenciales de la melanina, incluyendo protección radiológica de otros tejidos sensibles a la radiación, tales como el tracto gastrointestinal", señaló Andrew Schweitzer, MD, un antiguo compañero Howard Hughes Medical Institute de Einstein y autor principal del estudio.

Ensayos clínicos que evalúan si las nanopartículas con melanina puede proteger a los pacientes con cáncer sometidos a terapia de radiación podría comenzar en dos o tres años, el Dr. Dadachova previsto. También señaló que las nanopartículas con melanina también podría tener otras aplicaciones, tales como la protección de los trabajadores encargados de la limpieza de los accidentes nucleares, la protección de los astronautas contra la exposición a la radiación en el espacio, o incluso proteger a las personas después de un ataque nuclear.

Fuente: http://www.einstein.yu.edu/home/default.asp

Last Update: 22. October 2011 03:15

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