Rene guld nanopartikler kan hæmme fedtoplagring

(Phys.org) —Ny forskning afslører, at rene guld nanopartikler, der findes i hverdagsting, såsom produkter til personlig pleje, samt medicinafgivelse, MR-kontrastmidler og solceller kan hæmme fedtopbevaring (fedt) og føre til accelereret aldring og rynker, forsinket sårheling og indtræden af ​​diabetes. Forskerne, ledet af Tatsiana Mironava, en gæsteassistent professor ved Institut for Kemi- og Molekylærteknik ved Stony Brook University, detaljer om deres forskning, "Guldnanopartikler cellulær toksicitet og genopretning:Fedtafledte stromale celler, " i journalen Nanotoksikologi .

Sammen med medforfatter Dr. Marcia Simon, Professor i oral biologi og patologi ved Stony Brook University, og direktør for Universitetets Living Skin Bank, et anlæg i verdensklasse, der har udviklet hudvæv til brandsår og forskellige sårbehandlinger, forskerne testede virkningen af ​​nanopartikler in vitro på flere typer celler, herunder fedtvæv (fedt) at afgøre, om deres grundlæggende funktioner blev forstyrret, når de blev udsat for meget lave doser af nanopartikler. Subkutant fedtvæv fungerer som isolering mod varme og kulde, fungerer som en reserve af næringsstoffer, og findes omkring indre organer til polstring, i gul knoglemarv og i brystvæv.

De opdagede, at de humane fedtafledte stromaceller - en type voksne stamceller - blev gennemtrængt af guldnanopartiklerne næsten øjeblikkeligt, og at partiklerne akkumulerede i cellerne uden nogen åbenbar vej til eliminering. Tilstedeværelsen af ​​partiklerne forstyrrede flere cellefunktioner, såsom bevægelse; replikation (celledeling); og kollagenkontraktion; processer, der er afgørende for sårheling.

Ifølge forskerne, det mest foruroligende fund var, at partiklerne forstyrrede genetisk regulering, RNA-ekspression og hæmmede evnen til at differentiere til modne adipocytter eller fedtceller. "Reduktioner forårsaget af guldnanopartikler kan resultere i systemiske ændringer i kroppen, " sagde professor Mironava. "Da de er blevet betragtet som inerte og i det væsentlige harmløse, det blev antaget, at rene guld nanopartikler også ville være sikre. Beviser for det modsatte begynder at dukke op."

Denne undersøgelse er også den første til at demonstrere virkningen af ​​nanopartikler på voksne stamceller, som er de celler, vores krop bruger til kontinuerlig organregenerering. Det afslørede, at fedtafledte stromaceller involveret i regenerering af flere organer, inklusive hud, nerve, knogle, og hår, ignorerede passende signaler og undlod at differentiere, når de blev udsat for nanopartikler. Tilstedeværelsen af ​​guld nanopartikler reducerede også adiponectin, et protein involveret i regulering af glukoseniveauer og fedtsyrenedbrydning, som er med til at regulere stofskiftet.

"Vi har lært, at nøje overvejelse og valg af størrelse, koncentration og varigheden af ​​den kliniske anvendelse af guldnanopartikler er berettiget, " sagde professor Mironava. "Den gode nyhed er, at da nanopartiklerne blev fjernet, normale funktioner blev til sidst genoprettet."

"Nanoteknologi fortsætter med at være på forkant med videnskabelig forskning og har åbnet nye døre inden for energi- og materialevidenskab, " sagde medforfatter, Miriam Rafailovich, PhD, Chief Scientist for Advanced Energy Center og Distinguished Professor of Materials Science and Engineering ved Stony Brook. "Fremskridt kommer med socialt ansvar og sikring af, at nye teknologier er miljømæssigt bæredygtige. Disse resultater er meget relevante for at nå disse mål."