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Gli scienziati studiano come le nanoparticelle magnetiche pregiudicano le cellule tumorali nel fegato

Gli scienziati dall'università federale baltica di Immanuel Kant (IKBFU) e dall'università nazionale di scienza e tecnologia “MISiS„ hanno studiato come le nanoparticelle del magnete pregiudicano le cellule tumorali nel fegato umano. Nell'opinione degli autori, questa ricerca contribuirà a trattare l'oncologia. I risultati della ricerca sono stati pubblicati “nel giornale scientifico di convergenza nana„.

A causa dei loro beni unici, le nanoparticelle magnetiche possono essere usate per i sistemi diagnostici terapeutici ed il trattamento personale delle malattie del cancro come pure sono un efficace agente di contrasto per risonanza magnetica e la rappresentazione dei tumori.

È conosciuto che le cellule tumorali umane possono assorbire le nanoparticelle magnetiche. Questi beni possono essere utilizzati nella terapia del cancro in almeno tre modi: riscaldamento locale di un tumore una volta esposto ad un campo magnetico variabile (ipertemia magnetica), alla consegna mirata a della droga, o agli effetti citotossici selettivi delle nanoparticelle sulle cellule tumorali.

Gli scienziati dal laboratorio di IKBFU dei materiali novelli del magnete hanno studiato le caratteristiche dell'influenza delle nanoparticelle sugli organelli delle cellule e fatta la conoscenza dettagliatamente di caratteristiche dei trattamenti intracellulari usando le righe differenti di cellule tumorali di fegato. I piccoli oggetti quali le nanoparticelle possono “essere mangiati facilmente„ dalle celle, ma questo non accade sempre - in alcuni casi, le nanoparticelle possono danneggiare la struttura di una cella, penetrarla ed ucciderla. Aggiungendo le nanoparticelle dell'ossido di ferro di varie forme al media nutriente delle celle, gli scienziati potevano controllare il grado e la natura dei cambiamenti nella coltura cellulare.

Secondo gli autori dello studio, il comportamento delle cellule tumorali dipende dalla concentrazione di nanoparticelle nella soluzione e, per di più, dal tipo di cancro. Il fatto è che le celle differenti rispondono diversamente alle stesse particelle. Ciò permette di creare uno strumento basato sulle nanoparticelle, sopprimenti selettivamente le cellule tumorali mentre tiene le celle in buona salute intatte.

Gli scienziati hanno effettuato gli esperimenti su come le cellule tumorali nel fegato umano reagiscono ai vari tipi di nanoparticelle del magnete. Hanno trovato che i nanocubes e i nanoclusters dell'ossido di ferro sono capaci di attivazione di geni determinati che danno “si autodistruggono il comando„ alle cellule tumorali del fegato. Questa scoperta fa luce sui meccanismi che regolamentano la morte delle cellule causata dalla citotossicità delle nanoparticelle.

Il meccanismo di effetto tossico è associato basicamente con la permeabilità progressiva delle membrane lysosomal in epatociti, che provoca i trattamenti del apoptosis e autophagy, “morte delle cellule„.

Massimo Abakumov, co-author della ricerca, testa del laboratorio biomedico dei materiali di NUST “MISiS„

Secondo Valeria Rodionova, la testa del laboratorio novello dei materiali del magnete di IKBFU, i risultati della ricerca può essere utilizzata per la diagnosi e la terapia del cancro.

Valeria Rodionova detto a Ria Novosti:

“Questo progetto interdisciplinare ha riunito gli scienziati dai campi differenti: fisica, chimici e biologi. Il nostro lavoro unito ha permesso che noi non solo sintetizzassimo i tipi unici di nanoparticelle ma anche analizzassimo i meccanismi delle vie cellulari specifiche di segnalazione che attivano nella cella„.

La cooperazione nel mondo scientifico risulta spesso essere decisiva nella ricerca. Quindi, gli studi microscopici sono stati effettuati nel laboratorio della biofisica, sotto la supervisione del Dott. Oleg Lunov, testa del laboratorio (istituto di fisica dell'accademia delle scienze ceca). Gli scienziati dell'università russa di Mendeleev di chimica e di tecnologia egualmente hanno partecipato allo studio.

Source:
Journal reference:

Levada, K., et al. (2020) Progressive lysosomal membrane permeabilization induced by iron oxide nanoparticles drives hepatic cell autophagy and apoptosis. Nano Convergence. doi.org/10.1186/s40580-020-00228-5.