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Les pharmaciens de JGU développent la technique qui réduit des effets toxiques des cigarettes

Mécanisme de défense naturelle simulé avec l'aide des nanoparticles/effets nocifs de fumée réduits

Les pharmaciens à l'université Mayence (JGU) de Johannes Gutenberg ont développé une technique qui réduit les effets toxiques des cigarettes disponibles dans le commerce. Malgré le fait que l'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) estime qu'environ 6 millions de personnes meurent chaque année par suite de la consommation de tabac, le nombre de fumeurs autour du monde est sur l'augmentation. Le nombre de morts de lié au tabac est équivalent au régime de fatalité qui se produirait si un avion de passagers étaient de tomber en panne chaque heure. Selon des chiffres publiés par l'office statistique fédéral allemand, l'industrie du tabac a produit d'un renouvellement de autour d'EUR 20,5 milliards en 2016 par la vente des cigarettes en seule Allemagne.

La fumée de tabac contient presque 12.000 constituants différents. Parmi ces derniers sont les substances narcotoxic telles que la nicotine, les toxines de sang comme le cyanure et le monoxyde de carbone, sans compter les carcinogènes variés. Parmi ces derniers sont les radicaux libres de l'oxygène, également connus sous le nom d'espèces réactives de l'oxygène. Plus de 10 le quadrillion (10)16 de ces molécules sont inhalé avec chaque feuilleté sur une cigarette. L'équipe basée sur Mayence dirigée par professeur Wolfgang Tremel a découvert comment abaisser de manière significative les niveaux de ces radicaux libres de l'oxygène et réduire ainsi nettement la toxicité de la fumée de cigarette. Ce développement pourrait aider non seulement à rendre la consommation des produits basés sur tabac en quelque sorte moins risquée mais il pourrait également être étendu à d'autres endroits dans lesquels les radicaux réactifs de l'oxygène sont un problème.

Les chercheurs ont pris l'idée fondamentale derrière le concept des enzymes naturelles. En présence d'une concentration améliorée des espèces réactives de l'oxygène en raison de, par exemple, le dysfonctionnement enzymatique, le rayonnement UV ou l'inhalation de la fumée de tabac, la division cellulaire excessive et les dégâts oxydants de cellules peuvent se produire. La nature règle la concentration des radicaux au moyen d'enzymes antioxydantes telles que le superoxyde dismutase (GAZON), qui joue un rôle central dans la prévention des procédés pathologiques, y compris l'accroissement de tumeur et de cancer, les maladies inflammatoires, et la rappe. L'enzyme naturelle utilise des métaux tels que le cuivre-zinc, le nickel, le fer, et le manganèse en tant que centres réactifs qui font décomposer des radicaux de l'oxygène de sorte que l'organisme soit protégé contre leur comportement réactif agressif.

Aujourd'hui il est possible de produire ou isoler des enzymes comme le GAZON, mais le procédé est accompagné des coûts élevés. Cependant, leur stabilité faible au contact des températures élevées et des valeurs du pH non physiologiques complique des sujets. Avec des enzymes naturelles à l'esprit, les chercheurs dans le domaine du biomimetics recherchent des voies d'imiter des réactions biologiques naturelles avec l'aide des composés synthétiques. Le pharmacien Karsten Korschelt et le M. Carmen Metzger de pharmacien de nourriture ont vérifié les nanoparticles aminés d'hydroxyde d'en cuivre d'acide-functionalized en tant qu'analogues synthétiques potentiels de GAZON cuprifère. Ils ont constaté que les particules ont été associées à un niveau supérieur d'activité catalytique en termes de décomposition des radicaux de l'oxygène que l'enzyme elle-même. « Ce n'est en principe pas une telle surprise que tous les atomes de cuivre sur la surface de particules peuvent avoir un effet catalytique, pourtant l'enzyme a seulement un centre actif, » a dit professeur Wolfgang Tremel. Contrairement aux enzymes naturelles, les nanoparticles de cuivre functionalized d'hydroxyde sont très stables et peu coûteux de produire.

Du laboratoire à la vie quotidienne

Bien que des réactions enzymatiques naturelles puissent être imitées avec l'aide des nanoparticles, il y a jusqu'à présent seulement quelques applications basées sur le principe. Nanoparticles eux-mêmes sont employés en cosmétiques, par exemple, et en tant que puates d'étanchéité nanoes en peintures et textiles. Nous tellement sommes considérable exposés aux radicaux libres sur une base quotidienne que leur présence est fréquemment ignorée totalement. Mais dans les vapeurs et la fumée de cigarette d'échappement ils représentent une principale menace à la santé. L'équipe des pharmaciens à Mayence collabore de ce fait avec le groupe dirigé par professeur Jürgen Brieger du centre médical d'université de Mayence afin de déterminer s'il est possible d'intégrer les nanoparticles de cuivre functionalized d'hydroxyde dans des filtres de cigarette et de réduire ainsi des niveaux des radicaux libres dans la fumée, par conséquent fournir à des fumeurs une protection plus grande contre leur potentiel toxique.

Les tests de cytotoxicité ont prouvé que les extraits de fumée de cigarette dans les concentrations examinées n'exercent plus un effet toxique sur des cellules humaines après avoir réussi par des filtres de cigarette contenant des nanoparticles, alors qu'il y avait de toxicité accrue dans le cas des contrôles dans lesquels des filtres non traités ont été utilisés. « Ceci explique la conséquence positive des particules une fois utilisé dans des filtres de cigarette et leur stabilité pendant le fumage, » Karsten mis l'accent sur Korschelt. Les chercheurs à Mayence ont ainsi pu expliquer cela imitant des mécanismes de défense naturelle avec l'aide des nanoparticles est possible et qu'une réduction des effets toxiques des types variés de fumée peut être réalisée.