Nanopartikler i forurenet luft, røg og nanoteknologiske produkter har alvorlig indvirkning på sundheden

Ny banebrydende forskning udført af forskere ved Trinity College Dublin har fundet ud af, at eksponering for nanopartikler kan have en alvorlig indvirkning på helbredet, forbinder det med reumatoid arthritis og udviklingen af ​​andre alvorlige autoimmune sygdomme. Resultaterne, der for nylig er blevet offentliggjort i det internationale tidsskrift Nanomedicin have sundheds- og sikkerhedsmæssige konsekvenser for fremstillingen, brug og endelig bortskaffelse af nanoteknologiske produkter og materialer. De identificerede også nye cellulære mål for udviklingen af ​​potentielle lægemiddelterapier til at bekæmpe udviklingen af ​​autoimmune sygdomme.

Miljøforurening, herunder kulstofpartikler, der udsendes af bilers udstødning, rygning og langvarig indånding af støv af forskellig oprindelse er blevet anerkendt som risikofaktorer, der forårsager kronisk betændelse i lungerne. Forbindelsen mellem rygning og autoimmune sygdomme som leddegigt er også blevet etableret. Denne nye forskning rejser nu alvorlige bekymringer i forhold til lignende risici forårsaget af nanoteknologiske produkter, som, hvis de ikke håndteres korrekt, kan bidrage til dannelsen af ​​nye typer luftbårne forurenende stoffer, der forårsager risici for global sundhed.

I deres forskning, Nanomedicine and Molecular Imaging-teamet på Trinity College Dublins School of Medicine ledet af professor i molekylær medicin, Yuri Volkov undersøgte, om der var en fælles underliggende mekanisme, der bidrager til udviklingen af ​​autoimmune sygdomme i humane celler efter deres eksponering for en lang række nanopartikler, der indeholder forskellige fysiske og kemiske egenskaber.

Forskerne anvendte en bred vifte af nanomaterialer, herunder ultrafin kønrøg, kulstofnanorør og siliciumdioxidpartikler af forskellig størrelse, spænder fra 20 til 400 nanometer, til humane celler, der stammer fra beklædningen af ​​luftvejene, og til cellerne af såkaldt fagocytisk oprindelse − de celler, der oftest udsættes for de indåndede fremmede partikler eller har til opgave at rense vores krop fra dem. På samme tid, samarbejdende forskere fra Health Effects Laboratory Division, National Institute for Occupational Safety &Health (Morgantown, WV, USA) har udført undersøgelserne i mus, der er udsat for kronisk indånding af luft, der er forurenet med enkeltvæggede kulstofnanorør.

Resultatet var klart og overbevisende:alle typer nanopartikler i både TCD- og USA-studiet forårsagede en identisk respons i humane celler og i lungerne hos mus, manifesterer sig i den specifikke omdannelse af aminosyren arginin til molekylet kaldet citrullin, hvilket kan føre til udvikling af autoimmune tilstande såsom leddegigt.

I transformationen til citrullin, humane proteiner, som inkorporerer denne modificerede aminosyre som byggesten, kan ikke længere fungere ordentligt og er udsat for ødelæggelse og eliminering af det kropslige forsvarssystem. Når først programmeret til at slippe af med citrullinerede proteiner, immunsystemet kan begynde at angribe sine egne væv og organer, derved forårsager de autoimmune processer, som kan resultere i leddegigt.

For at kommentere betydningen af ​​resultaterne, TCD's professor Volkov siger:"Forskningen etablerer en klar sammenhæng mellem autoimmune sygdomme og nanopartikler. Forebyggelse af eller forstyrrelse af den resulterende citrullineringsproces ser derfor ud som et lovende mål for udviklingen af ​​fremtidige forebyggende og terapeutiske tilgange til reumatoid arthritis og muligvis andre autoimmune tilstande. "