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Os cientistas estudam como os nanoparticles magnéticos afectam células cancerosas no fígado

Os cientistas da universidade federal Báltico de Immanuel Kant (IKBFU) e da universidade nacional da ciência e da tecnologia “MISiS” estudaram como os nanoparticles do ímã afectam células cancerosas no fígado humano. Na opinião dos autores, esta pesquisa ajudará a tratar a oncologia. Os resultados de pesquisa foram publicados “no jornal científico da convergência Nano”.

Devido a suas propriedades originais, os nanoparticles magnéticos podem ser usados para diagnósticos terapêuticos e o tratamento personalizado de doenças do cancro, assim como sejam um agente eficaz do contraste para o exame de MRI e a imagem lactente dos tumores.

Sabe-se que as células cancerosas humanas podem absorver nanoparticles magnéticos. Esta propriedade pode ser usada na terapia do cancro pelo menos em três maneiras: aquecimento local de um tumor quando expor a um campo magnético variável (hipertermia magnética), à entrega visada da droga, ou aos efeitos citotóxicos selectivos dos nanoparticles em células cancerosas.

Os cientistas do laboratório de IKBFU de materiais novos do ímã estudaram as peculiaridades da influência dos nanoparticles nos organelles da pilha e obtiveram-nas familiares com as peculiaridades de processos intracelulares em detalhe usando linhas diferentes de pilhas de cancro do fígado. Os objetos pequenos tais como nanoparticles podem facilmente “ser comidos” por pilhas, mas este não acontece sempre - em alguns casos, os nanoparticles podem danificar a estrutura de uma pilha, penetrá-la e matá-la. Adicionando nanoparticles do óxido de ferro de várias formas ao media nutriente das pilhas, os cientistas podiam verificar o grau e a natureza das mudanças na cultura celular.

De acordo com os autores do estudo, o comportamento das células cancerosas depende da concentração de nanoparticles na solução e, mais importante ainda, do tipo de cancro. O facto é que as pilhas diferentes respondem diferentemente às mesmas partículas. Isto torna possível criar um instrumento baseado nos nanoparticles, suprimindo selectivamente células cancerosas ao manter pilhas saudáveis intactos.

Os cientistas realizaram experiências em como as células cancerosas no fígado humano reagem aos vários tipos de nanoparticles do ímã. Encontraram que os nanocubes e os nanoclusters do óxido de ferro são capazes de ativar determinados genes que dão “se destroem o comando” às pilhas de cancro do fígado. Esta descoberta derrama a luz nos mecanismos que regulam a morte celular causada pela citotoxidade dos nanoparticles.

O mecanismo do efeito tóxico é associado com a permeabilidade progressiva das membranas lysosomal nos hepatocytes, que provoca os processos de apoptosis e autophagy, basicamente, “morte celular”.

Máxima Abakumov, co-autor da pesquisa, cabeça do laboratório biomedicável dos materiais de NUST “MISiS”

De acordo com Valeria Rodionova, a cabeça do laboratório novo dos materiais do ímã de IKBFU, os resultados da pesquisa pode ser usada para o diagnóstico e a terapia do cancro.

Valeria Rodionova dito à RIA Novosti:

“Este projecto interdisciplinar reuniu cientistas dos campos diferentes: física, químicos, e biólogos. Nosso trabalho comum permitiu que nós não somente sintetizassem tipos originais de nanoparticles mas igualmente analisassem os mecanismos dos caminhos celulares específicos da sinalização que activam na pilha”.

A cooperação no mundo científico prova frequentemente ser decisiva na pesquisa. Assim, os estudos microscópicos foram realizados no laboratório da biofísica, sob a supervisão do Dr. Oleg Lunov, cabeça do laboratório (instituto da física da academia de ciências checa). Os cientistas da universidade do russo de Mendeleev da química e da tecnologia igualmente participaram no estudo.

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.