Δευτέρα, 8 Οκτωβρίου 2012

NANOΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΕΣ ΒΛΑΒΕΣ





T
α Νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται ευρέως σε προϊόντα προσωπικής φροντίδας ανακαλύφθηκε πρόσφατα  ότι μπορεί να  προκαλέσουν  εγκεφαλική βλάβη.

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Plymouth απέδειξαν, για πρώτη φορά, ότι τα νανοσωματίδια έχουν  θανατηφόρα επίδραση στον εγκέφαλο και σε άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος.
Οι νανοτεχνολογίες είναι τεχνολογίες στην κλίμακα των νανομέτρων (10-9m), όπου νέα κβαντικά φαινόμενα μπορεί να αλλάξουν τη χημεία και τη φυσική των στοιχείων και των ενώσεων, προσφέροντας δυνατότητες σε βιομηχανικές εφαρμογές,  και για τους ίδιους ακριβώς λόγους, θέτουν πρωτοφανείς κινδύνους για την υγεία και το περιβάλλον .

Τα  νανοσωματίδια του διοξείδιου του τιτανίου (TiO2) που βρέθηκε στα πάντα, από καλλυντικά μέχρι  αντηλιακά, χρώματα  ζωγραφικής και βιταμίνες, έχει ήδη βρεθεί να προκαλεί συστημικές  γενετικές βλάβες σε ποντίκια, σύμφωνα με μια προηγούμενη εμπεριστατωμένη μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές στο Κέντρο για  τον Καρκίνο του UCLA’
s Jonsson .

Τα νανοσωματίδια του TiO2 σπάνε την διπλή έλικα του  DNA σε κομμάτια  και  προκαλούν  επίσης ζημιές στα χρωμοσώματα καθώς και φλεγμονή,  τα οποία όλα αυτά αυξάνουν τον κίνδυνο για καρκίνο.

Είναι ένα νέος καινοτόμος  μηχανισμός τοξικότητας μια φυσικοχημική αντίδραση που αυτά τα σωματίδια προκαλούν, σε σύγκριση με τις  κανονικές χημικές τοξινες, οι οποίες  είναι τα συνήθη πειράματα των τοξικολογικών  ερευνών, είπε ο Schiestl.


"Η καινοτόμα αρχή   είναι ότι το τιτάνιο από μόνο του είναι χημικά αδρανές. Ωστόσο, όταν τα σωματίδια γίνονται προοδευτικά μικρότερα, η επιφάνειά τους, με τη σειρά της, γίνεται προοδευτικά μεγαλύτερη και στην αλληλεπίδραση της εν λόγω αυξημένης επιφάνειας με το περιβάλλον έχουμε το φαινόμενο του  οξειδωτικού στρες [1] ," είπε. "

Αυτή είναι η πρώτη ολοκληρωμένη μελέτη των νανοσωματιδίων του διοξειδίου του τιτανίου, το οποίο  προκαλεί  γενοτοξικότητα, πιθανώς  από έναν δευτερεύοντα μηχανισμό που σχετίζεται με την φλεγμονή και / ή το οξειδωτικό στρες. Με δεδομένη την αυξανόμενη χρήση αυτών των νανοσωματιδίων, τα ευρήματα εγείρουν ανησυχίες για πιθανούς κινδύνους για την υγεία που συνδέονται με την έκθεση. "

Οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Plymouth υπέβαλλαν τις  ιριδίζουσες πέστροφες σε  νανοσωματίδια του οξειδίου του τιτανίου, τα οποία εξετάζονται επί του παρόντος για τη βιομηχανία τροφίμων. Βρήκαν ότι τα σωματίδια προκαλούν κενοτόπια (οπές) σε τμήματα του εγκεφάλου και  τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου   πεθαίνουν. Αν και άλλου είδους τέτοιες επιδράσεις των νανοσωματιδίων έχουν εμφανισθεί προηγουμένως σε καλλιέργειες κυττάρων και άλλα συστήματα in vitro αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουν  επιβεβαιωθεί σε ένα ζωντανό σπονδυλωτό.

Τα αποτελέσματα θα παρουσιαστούν στην "6η Διεθνή συνάντηση για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των νανοσωματιδίων και  νανοϋλικών» στις  (21 - 23 Σεπ.) στο Royal Society στο Λονδίνο.





Τα  Νανοσωματίδια εισέρχονται στο σώμα μέσω της εισπνοής, της  κατάποσης ή μέσω της επαφής με το δέρμα. Τις  γνωστές  πιθανές δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία μπορούν να προκαλέσουν τόσο τα φυσικά όσο και τα ανθρωπογενή  νανοσωματίδια.

Οι ασθένειες που σχετίζονται με εισπνεόμενα νανοσωματίδια περιλαμβάνουν το άσθμα, βρογχίτιδα, εμφύσημα,  καρκίνος του πνεύμονα, και νευροεκφυλιστικές νόσοι, όπως η νόσος του Πάρκινσον και ασθένειες του Alzheimer. Τα  Νανοσωματίδια έχουν έχουν συνδεθεί με τη νόσο του Crohn στο γαστρεντερικό σωλήνα και του καρκίνου του παχέος εντέρου. Τα νανοσωματίδια που εισέρχονται στο κυκλοφορικό σύστημα εμπλέκονται στην αρτηριοσκλήρωση , στον σχηματισμό θρόμβων στο  αίμα, αρρυθμία, καρδιακές παθήσεις, και τελικά θάνατο από καρδιακή νόσο. Όταν  εισέρχονται άλλα όργανα, όπως το ήπαρ, η σπλήνα, κλπ., μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες των οργάνων αυτών. Μερικά νανοσωματίδια σχετίζονται με αυτοάνοσες νόσους, όπως ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος, σκληροδερμία, και η ρευματοειδής αρθρίτιδα.

"Δεν είναι σίγουρο σε αυτό το στάδιο της έρευνας αν οι επιδράσεις αυτές προκαλούνται από τα νανοσωματίδια που εισέρχονται στον εγκέφαλο ή αν πρόκειται για ένα δευτερεύον αποτέλεσμα της χημείας των νανοσωματιδίων ή λογω της αντίδρασης του οργανισμού», λέει ο καθηγητής Richard Handy, επικεφαλής επιστήμονας.

Τα αποτελέσματα των εργασιών του καθηγητή Handy και άλλων  ερευνητών που ερευνούν τις βιολογικές επιδράσεις των νανοσωματιδίων μπορεί να επηρεάσουν  τους κανονισμούς της πολιτικής για την προστασία του περιβάλλοντος και την ανθρώπινη ασφάλεια των νανοϋλικών.

«Είναι ανησυχητικό το γεγονός ότι οι επιπτώσεις στον εγκέφαλο ψαριών που προκαλούνται από αυτά τα νανοσωματίδια έχουν κάποιες ομοιότητες με άλλες ουσίες όπως η δηλητηρίαση από υδράργυρο, και μια ανησυχία είναι ότι τα υλικά μπορεί να βιοσυσσωρεύονται και να παρουσιαστεί ενας προοδευτικός  κίνδυνος για την άγρια ​​πανίδα και τους ανθρώπους," λέει ο καθηγητής Handy.

Σε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Molecular Cell Biology, Κινέζοι εμπειρογνώμονες είπαν ότι μια κατηγορία των νανοσωματιδίων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική, τα πολυ-αμιδο-αμινικά δενδρομερή Poly(amido amine) (PAMAMs) dendrimers  μπορεί να προκαλέσουν  βλάβη στους πνεύμονες προκαλώντας ένα είδος προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου που είναι γνωστός ως αυτοφαγικός κυτταρικός θάνατος. Σε πειράματα, παρατήρησαν πως διάφοροι τύποι PAMAMs σκότωσαν τα κύτταρα του πνεύμονα.

Η Patricia Dolez του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, στο Ecole Superieure de Technologie, του Μόντρεαλ λέει ότι υπάρχουν περίπου 2 εκατομμύρια εργαζόμενοι που συμμετείχαν σε δραστηριότητες που σχετίζονται με τα νανουλικα.. Σύμφωνα με τις πιο πρόσφατες εκτιμήσεις από το αμερικανικό Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, η αγορά της νανοτεχνολογίας θα μπορούσε να φθάσει έως το 1 τρισεκατομμύρια δολάρια μέσα στο  2011/2012. Η Dolez είπε ότι έχει ήδη αποδειχθεί ότι τα νανοσωματίδια μπορούν να επηρεάσουν τη βιολογική δραστηριότητα μέσα από το οξειδωτικό στρες σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο, αν και αυτά τα αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη συσχετισθεί  με τα προβλήματα υγείας των εργαζομένων.

Οι αναμενόμενοι  κίνδυνοι  που σχετίζονται με αυτό το απίστευτα ευρύ φάσμα των ουσιών που εμπίπτουν στο γενικό  και ευρύ φάσμα των  «νανοϋλικών» παραμένουν σε μεγάλο βαθμό άγνωστοι. Και, αρκετοί επιστήμονες έχουν προτείνει ότι πρέπει να είμαστε σε επαγρύπνηση για αναδυόμενα προβλήματα υγείας που σχετίζονται με τα νανοϋλικά. Η κυβέρνηση των ΗΠΑ ενημέρωσε πρόσφατα την Εθνική Πρωτοβουλία Νανοτεχνολογίας ότι στο στρατηγικό της σχέδιο  θα πρέπει να τονιστεί η ανάγκη για την εκτίμηση της τοξικότητας των νανοϋλικών πριν από την έναρξη της παραγωγής τους.

ΠΗΓΗ
 
 [1]Το οξειδωτικό στρες αντιπροσωπεύει μια διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ της παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) και της ικανότητας ενός βιολογικού συστήματος να αδρανοποιεί τα τοξικά αυτά μόρια και να επισκευάζει τις βλάβες που προκαλούν. Οι δραστικές μορφές οξυγόνου βλάπτουν όλα τα συστατικά του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και του DNA.
 Οι Δραστικές Μορφές Οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) ταξινομούνται στις εξής τέσσερις κατηγορίες: (i) ελεύθερες ρίζες, όπως η ρίζα υδροξυλίου (∙ΟΗ), (ii) ιόντα, όπως το υποχλωριώδες ανιόν (ClO-), που προκύπτει από τη διάσταση του υποχλωριώδους οξέως (HClO), 

                                    ΤΙ  ΕΙΝΑΙ  ΤΟ  ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ  ΣΤΡΕΣ

     Όταν όμως τα επίπεδα των ελευθέρων ριζών οξυγόνου υπερβαίνουν τα φυσιολογικά όρια, τότε μιλάμε για οξειδωτικό στρες. Ένα φαινόμενο που γίνεται καταστροφικό για τους ιστούς και κατ' επέκταση για την υγεία του οργανισμού.
Το οξειδωτικό στρες ευθύνεται σχεδόν για όλες τις εκφυλιστικές παθήσεις, καθώς και την πρόωρη γήρανση.