Nano-biointeraction et nanopathology

Dr. Antonietta GattiTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Une entrevue avec M. Antonietta Gatti a conduit avant avril Cashin-Garbutt, MAMANS (Cantab)

Comment les nanoparticles agissent-ils l'un sur l'autre avec les structures biologiques telles que des cellules, des protéines, et l'ADN ?

Nanoparticles écrivent l'organisme d'un certain nombre de voies. Dans la plupart des cas par l'inhalation et la consommation. Si inhalée, la plupart d'entre elles sont expulsées avec la prochaine haleine. Une fois ingérée, la plupart d'entre eux est débarassée des fèces traversantes. Mais certains sont captés par les tissus des poumons et de l'appareil digestif et écrivent le sang, de ce fait assurant une dispersion entière dans tout le fuselage.

spherule métallique de cellules rouges

Vaisseau sanguin avec des cellules rouges et un spherule métallique (borne 20micron)

Par exemple, à cause de leur mauvais biocompatibility ou d'aucun biocompatibility du tout, le solide, les nanoparticles minéraux transforment le fibrinogène en fibrine, c.-à-d. une protéine soluble dans insoluble. Dans quelques sujets, ceux qui ne produisent pas du tout ou ne produisent pas assez de fibrinolytiques, que la protéine n'est pas détruite et ne devient pas l'échafaudage aux thrombus, entraînant la thrombo-embolie pulmonaire si le phénomène avait lieu dans les veines, et la rappe ou l'infarctus si c'était le sang artériel à intéresser. C'est la première interaction importante.

Dans la plupart des gens, les particules actuelles dans le sang sont transportées à n'importe quel organe où elles sont captées sans n'importe quelle possibilité pour s'échapper. La réaction biologique est celle particulière aux corps étrangers : l'accroissement d'un tissu inflammatoire qui peut se transformer en cancer.1-8 Le procédé peut prendre des mois si l'exposition aux particules est particulièrement élevée, comme arrive, par exemple, aux soldats de combat exposés à la poussière des décompositions, ou des décennies dans d'autres cas, pas rarement dépassant la vie du sujet et, ainsi, restant inaperçu.

Mais une interaction peut se produire avec le cerveau, où les nanoparticles peuvent entrer librement, 9-14 entraînant l'inflammation et les maladies neurologiques de suite. Les observations directes des tissus cérébraux affectés par des pathologies aiment Parkinson, Alzheimer, autisme ou d'autres maladies pourraient montrer leur présence in situ.

D'autres interactions peuvent se produire avec le pancréas la rendant impossible de produire l'insuline. Nanoparticles peut également se déplacer de la mère au foetus et être la cause des fausses-couches, des malformations ou même du cancer dans le foetus elle-même. 15,16

Ce qui est particulièrement intéressant est l'interaction entre les nanoparticles et l'ADN, car ces particules peuvent présenter la cellule et agir l'un sur l'autre avec les substances nucléaires. L'ADN obtient endommagé par ce contact, particulièrement pendant la reproduction de cellules, et il est réellement difficile ou impossible du tout d'estimer son résultat. Les cellules peuvent se défendre contre des crises externes et même fixer l'ADN dans certains cas. Malheureusement, dans la mesure où je peux dire maintenant, cela ne se produit pas si les attaquants sont des nanoparticles, et les cellules ne peuvent pas même commettre le suicide par l'apoptose.

Quel niveau de la compréhension quant aux interactions de nanoparticle et à quelle distance le nanomedicine a-t-il été atteint a-t-il avancé ces dernières années ?

Il a pris quelques années avant la science, et médicament en particulier, commencée pour comprendre l'importance des nanoparticles et l'ampleur de leurs effets sur nos organismes. Assez heureusement, maintenant beaucoup de scientifiques recherchent activement sur le sujet et la connaissance avance rapidement, même si elle montre des limites, pour l'instant, dues à l'impossibilité de traiter les lois de la physique peu connues au nanolevel.

Il doit admettre, bien que, que notre niveau de la connaissance soit toujours très bas et, être sûr, nous ne puisse pas même imaginer ce que sont beaucoup d'implications de l'interaction entre les nanoparticles et la santé, et les nanoparticles et l'environnement.

Nanomedicine tire profit des résultats de la nanotechnologie et du nanotoxicology, favorisant malheureusement l'ancien. Sans compter qu'être employé comme tris des médicaments parfois, les nanoparticles conçus sont les transporteurs formidables pour les agents diagnostiques et thérapeutiques (sûrement pour que leur capacité négocie tous les barrages physiologiques), et c'est cette caractéristique qui est particulièrement attrayante.

Mais il y a quelques choses qui doivent être maintenues dans l'esprit et le servir d'opposition. Notre organisme n'a aucun mécanisme à se débarasser des nanoparticles solides, minéraux, non-biodégradables une fois qu'ils ont été engloutis par un tissu. Ainsi, ils deviennent les inducteurs pathologiques simplement parce qu'ils sont perçus et reconnus pour ce que sont ils : les corps étrangers, et le fuselage réagit en conséquence.

Pour cette raison, juste des particules comme exemple, d'or, d'argent ou de fer-oxyde comme toutes autres particules non-biodégradables ne devraient pas être employées. Dans les particules courtes et seulement biodégradables sont adaptés. Si vous négligez cette mesure, il sera impossible de ne pas avoir un sérieux problème qui inévitablement ralentira le progrès parce que vous devrez consacrer votre temps et énergie à la façon réparer le désordre effectué.

nanoparticles inclus par ensemble proteic

Un ensemble proteic avec les nanoparticles sphériques inclus. La formation est due au nanobiointeraction.

Pourquoi le nano-biointeraction et le nanopathology peuvent-ils être considérés deux côtés de la même monnaie d'appoint ?

Nanopathology est médical ou, meilleur, la science interdisciplinaire, concernant les maladies provoquées par micro et des nanoparticles. Les interactions entre ces particules et l'organisme considéré comme composé de totalité des organes, les tissus, le microbiota et leurs fonctionnements innombrables sont la fondation sur laquelle le nanopathology est basé. Ainsi, pour répondre à votre question, on ne pourrait pas exister sans autre.

Comment la microscopie électronique de lecture a-t-elle été employée pour développer des protocoles pour recenser le nano-biointeractions ?

D'une voie et dans de nombreux cas, la chose la plus simple de faire quand vous voulez explorer un territoire doit devenir capable le voir et la microscopie électronique de lecture te permet de voir micro et des nanoparticles à l'intérieur des tissus pathologiques et de vérifier directement l'interaction.

La microscopie optique est nécessaire pour publier un diagnostic mais n'est pas appropriée et assez puissante pour apprécier les détails de ce qui se produit entre les particules et les tissus biologiques. La microscopie électronique de lecture laisse voir la forme des particules, de leur taille et de leur agencement dans le tissu et même à l'intérieur des cellules, et laisse utiliser un détecteur du matériel EDS appelé (système dispersif d'énergie) qui peut te donner une analyse précise de composition élémentaire des particules que vous observez. Tous que l'information est essentielle pour comprendre le phénomène.

En faisant publier le diagnostic par le histopathologist procurable et la caractérisation des particules vous avez obtenu bien que la microscopie électronique de balayage, vous puisse commencer à produire des protocoles pour étudier les interactions que vous êtes intéressé à.

Queest-ce que d'autres technologies ont été indispensables à votre recherche ?

Beaucoup de ce que je fais est par un microscope électronique, un microscope électronique environnemental de lecture de canon d'émission de champ qui a une exactitude suffisante pour voir également les particules 10nm-sized.

La microscopie électronique de boîte de vitesses est utile parfois et également des sembler corrélatifs de microscopie de représentation promettant, une technique qui combine la lumière et la microscopie électronique.

Pour être très direct : le principal problème est argent.

De quelles voies les études nanopathological peuvent-elles influencer des médecines légales ?

Nanoparticles sont « les remboursements in fine invisibles » appelés : armes très puissantes qui, pour ainsi dire, peuvent également être une sorte d'empreintes digital. Par exemple, un canon peut laisser les traces qui sont beaucoup plus disantes que ce qui est habituellement fait par légal. Ce qui est très important et novateur est que, une fois appliquées de la bonne voie, les études nanopathological te donnent la capacité de tracer la source de pollution, Qu'est ce que signification vous attribuez au mot, et c'est une approche nouvelle aux médecines légales.

Nous nous appliquons cette méthodologie dans les cas portés à la cour par des soldats exposés à ce qui ressemble à une pollution étrange, une pollution dont les caractéristiques sont exceptionnelles dans nos villes, due aux décompositions à hautes températures des armes de pointe heurtant un objectif.

D'autres cas sont ceux des travailleurs exposés à la pollution particulaire dans leurs lieux de travail ou même des gens exposés à l'étendre de contamination de l'environnement dans le ciel ils respirent par des cheminées des industries. Il doit dire que les médecines légales ont besoin de l'expérience et d'une base de données considérable pour fonctionner avec.

Que pensez-vous les futures prises pour la nanotechnologie en médicament ?

Aucun doute : la nanotechnologie est très passionnante. La découverte des propriétés de la question au nanoscale, c.-à-d. à mi-chemin entre la taille des atomes et des molécules et celle des objectifs quotidiens, et s'être rendu compte que cette connaissance peut être exploitée dans les domaines techniques innombrables, dont chacun, consécutivement, fait ouvrir des applications innombrables les horizons qui étaient inimaginables jusqu'il y a à quelques années. Le médicament est juste un des inducteurs qui peuvent profiter des nanotechnologies et seulement le fantasme semble être la limite.

Mais nous devons être sages et rappeler que si nous ne voulons pas faire une embardée dans et hors de la rue avec notre véhicule, nous devons savoir employer le frein quand il est nécessaire. À mon avis, le plus grand danger de la nanotechnologie est sa force même : les énormes possibilités qu'il permet et la facilité avec laquelle des résultats peuvent être obtenus, dans de nombreux cas résultats lucratifs.

Cela signifie la concurrence féroce et, vous voulez gagner, vous devez toujours être en avant de votre concurrent. Ceci pousse les turbines pour être négligent et pour négliger la prudence et le sens commun.

Dans la plupart des cas, des applications médicales doivent être expérimentées pendant longtemps. Cela parce que le médicament n'est pas une science comme, par exemple, des mathématiques. En médicament il n'y a aucun théorème universel à expliquer et aucune vérités universelles, mais tout doit être évalué par des statistiques : c.-à-d. nombres grands.

En plus de cela, il y a de biologie à considérer, et souvent la biologie prend du temps de donner des réponses. Et le temps est le grand problème, parce que le temps signifie l'argent. Ainsi, des turbines sont tentées pour prendre des risques, qui signifie non seulement l'argent en jeu mais peuvent signifier quelqu'un santé. En bref, un contrat à terme brillant est en avant prudence fournie est le guide.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

J'ai écrit un certain nombre d'articles, chapitres dans les livres scientifiques de quelqu'un d'autre et les pleins livres. Beaucoup de mes résultats peut être trouvé là, mais la recherche avance tellement rapidement qu'il est à peine possible de suivre des publications.

  • G. Visania, , 1, , A. Mantib, L. Valentinib, B. Canonicob, F. Loscoccoa, A. Isidoria, E. Gabuccia, P. Gobbib, S. Montanaric, M. Rocchic, S. Papac, nanoparticles d'A.M.d Gatti Environmental sur-sont sensiblement exprimés en leucémie aiguë myéloïde. Recherche de leucémie, volume 50, novembre 2016, pages 50-56. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0145212616301916
  • Artoni E1, Sighinolfi GL2, Gatti AM3, Sebastiani M4, Colaci M4, Giuggioli D4, CMicro ferri4 et nanoparticles en tant que cofacteurs pathogénétiques possibles dans la cryoglobulinémie mélangée. Med d'Occup (Lond). 30 septembre 2016. pii : kqw134. [Epub en avant d'épreuve] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27694373
  • Antonietta M. Gatti, Stefano Montanari, études de cas dans Nanotoxicology et toxicologie de particules, Elsevier (Etats-Unis) (ISBN : 978-0-12-801215-4). 2015 ; 1-260.
  • A. Gatti., S. Montanari « Nanopathology : Le choc de santé des nanoparticles » édités par PanStanford publiant Pte.Ltd Singapour, ISBN -10981 \ - 4241-00-8, 2008, 1-298.

Références

  1. http://scienceblog.cancerresearchuk.org/2013/02/01/feeling-the-heat-the-link-between-inflammation-and-cancer/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1994795/
  3. http://mcr.aacrjournals.org/content/4/4/221
  4. http://www.cancernetwork.com/review-article/chronic-inflammation-and-cancer
  5. https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/chronic-inflammation
  6. http://nutritionaloncology.org/cancerCells&Inflammation.html
  7. http://carcin.oxfordjournals.org/content/30/7/1073.full
  8. http://drsircus.com/medicine/anti-inflammatory-cancer-treatments/
  9. La canalisation de B.Nemmar et autres de 100 nanomètre a classé des particules dans le sang et dans le foie ; Circulation 2002, 105 ; 411-6.
  10. Peters et autres Traslocation et effets neurologiques potentiels des particules fines et ultrafine : une mise à jour critique. Particule et fibre Tox. 2006 ; 3:1-13.
  11. http://www.medscape.com/viewarticle/770396
  12. https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-015-0075-7
  13. http://www.nanopartikel.info/en/nanoinfo/cross-cutting/1700-nanoparticles-at-the-blood-brain-barrier
  14. https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-015-0133-1
  15. Translocation et accumulation foetale de nanoparticles d'or de sang maternel chez le rat. Particule et fibre Toxicology2014 ; 11h33.
  16. Antonietta M. Gatti1, Paolo Bosco2, Francesco Rivasi1, Sebastiano Bianca3, Giuseppe Ettore3, Luigi Gaetti4, Stefano Montanari5, Giovanni Bartoloni6, nanoparticles de métaux lourds7, de Diego Gazzolo en rein et tissus foetaux de foie, frontières en biosciences (édition d'élite, E3) 2011 ; 1 (janvier) : 221-6
  17. http://www.stefanomontanari.net/sito/images/pdf/eglin.pdf
  18. A.M. Guerre du golfe Sindrome de Gatti « : est le nanopathology à blâmer ? » NanoNow, décembre 2007, 43-44.
  19. A.Gatti, S. Montanari « Nanopollution : le regain invisibile de futures guerres » le futurologue, mai-juin 2008, 32-34.
  20. A.Gatti, S. Montanari « Nanocontamination des soldats dans un espace de combat » en Nanomaterials : Risques et avantages, Ed I.Linkov et J. Steeveens, Ed Springer, Pays-Bas, avril 2008 83-92.
  21. Antonietta M. Gatti, Stefano Montanari, « Nanoparticles : une forme neuve de terrorisme ? « Dans les démarches de la conférence de NATO-ASI à Chisinau, Moldau 7-17 juin 2010 intitulés « innovations techniques en trouvant et la détection des dangers radiologiques et nucléaires biologiques chimiques et du terrorismo écologique, ED, par A. Vaseashta, E. Braman, P. Susman, medias B.V., Dordrecht, Pays-Bas, 2012, 45-53 de SpringerScience +Business d'éditeur,

Au sujet de M. Antonietta Gatti

Antonietta GattiCamarade international des sociétés des biomatériaux et du bureau d'études

Professeur invité à l'institut pour le professeur agrégé avancé de convergence des sciences (Département d'État, Etats-Unis) du Conseil National de la recherche de l'Italie ISTEC (Faenza)

Conseiller à la Commission du gouvernement italienne sur l'uranium épuisé et les maladies relatives (XVI legislatura).

April Cashin-Garbutt

Written by

April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

Citations

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    Cashin-Garbutt, April. (2018, August 23). Nano-biointeraction et nanopathology. News-Medical. Retrieved on August 18, 2019 from https://www.news-medical.net/news/20161031/Nano-biointeraction-and-nanopathology.aspx.

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