Gyldent køretøj til medicinafgivelse har skjulte omkostninger

En af de største ideer til behandling af sygdom involverer materiale så lille, at det ikke engang er synligt. Miniscule guldpartikler - på størrelse med flere atomer - bliver udråbt som midler til at sende stoffer præcis derhen, hvor de er nødvendige i kroppen, minimere bivirkninger og den nødvendige dosering.

Men et nyligt UWM-studie har fundet ud af, at mens konstruerede guldnanopartikler er attraktive for smart medicinlevering, de kommer med en ulempe:stort potentiale til at forstyrre en kvindes fertilitet.

"Vi kalder dem en ny klasse af nye hormonforstyrrende stoffer, " sagde Reinhold Hutz, professor i biologiske videnskaber. "Denne undersøgelse er den første til at se på toksiske virkninger af guld nanopartikler i levende æggestokvæv, så det er meget tidlige beviser."

Hormonforstyrrende stoffer er kemikalier, selv i spormængder, forvirre det komplicerede hormonelle beskedsystem, ændre eller afbryde en lang række normale celleaktiviteter.

De omfatter pesticider, blødgørere i fødevarebeholdere og flammehæmmere påført tøj. Hver kan være giftig for mennesker på forskellige måder.

UWM-undersøgelsen var en af ​​de første, der undersøgte nanopartikler som hormonforstyrrende stoffer.

Nanopartikler er overalt

Det er vigtigt at forstå, hvordan guldnanopartikler påvirker kroppen, fordi de begynder at blive brugt til medicinafgivelse hos mennesker, sagde Jeremy Larson, en tidligere kandidatstuderende ved Institut for Biologiske Videnskaber, der foretog meget af forskningen.

Også, nanopartikler af forskellige materialer, ikke kun guld, bliver mere udbredt som ingredienser i forbrugerprodukter lige fra fødevareemballage til personlig pleje, som solcremer.

Larson fastslog, at guldnanopartikler påvirkede produktionen af ​​progesteron, et kønssteroidhormon, der påvirker produktionen af ​​østrogen og testosteron. Selvom ændringen var subtil, han sagde, det blev opdaget med et beløb på 200, 000 gange lavere end dosis til klinisk brug.

"Den biokemiske vej, vi evaluerede, kaldet steroidogenese, er enorm, " sagde Larson. "Det omfatter ikke kun progesteron- og østrogenproduktion, men også produktion af stresshormoner og andre produkter, afhængig af vævstypen."

Det betyder, at det er muligt, at nanopartikler kan forårsage ændringer i andre kropsfunktioner end reproduktion, der involverer østrogen, såsom immunsystemet og hjernens funktion.

Hutz og Larson arbejdede på undersøgelsen med Michael Carvans toksikologiske laboratorium på UWM's School of Freshwater Sciences. Carvans laboratorium og Children's Environmental Health Sciences Core Center stod for finansieringen.

Mindre nanopartikler kan gøre mere skade

Larson, Carvan og Hutz begrænsede deres undersøgelse til virkningerne i ovarievæv, men andre undersøgelser af rotter har vist, at guldnanopartikler aflejret i mandlige reproduktive organer kan ændre testosteron.

Der er brug for meget mere forskning for at bestemme et mere omfattende billede af nanopartiklernes sundhedsvirkninger. Det arbejde vil tage tid, sagde Hutz.

"Fordi nanopartikler alle varierer i størrelse, sammensætning og adfærd, de skal undersøges én ad gangen, " han sagde.

En anden hindring for at studere nanopartikler er, at på atomær skala, molekyler opfører sig anderledes, end de ville i bulk.

"Der er niveauer af kompleksitet, " sagde Larson. "Typisk, jo mindre nanopartikel, jo større potentiale er det for at interagere med miljøet."

Hutz mener, at partiklerne kan være mindre skadelige, hvis deres kemiske strukturer blev ændret for at begrænse deres aktivitet i cellerne.