Smūgis nanodalelių garbintojams: net mažas jų kiekis gali pakenkti

Nors ir skamba futuristiškai, nanodalelės šiandien yra naudojamos kasdieniniuose produktuose, tokiuose kaip dantų pasta ar pieno produktai.

Šiuo atveju tai titano dioksido nanodalelės – šis junginys yra antra pagal populiarumą nanomedžiaga naudojama pramonėje, kaip pigmentas baltai spalvai produktuose išgauti.

Nebraskos Linkolnos universiteto mokslininkai ištyrė, kokį poveikį žmogaus smegenims daro trys dažniausiai sutinkami titano dioksido nanodalelių tipai. Tyrėjai eksperimentavo su astrocitais, žvaigždės pavidalo centrinės nervų sistemos ląstelėmis, kurios sudaro 90 proc. žmogaus smegenų masės.

Astrocitai yra labai svarbi smegenų ląstelių rūšis, nes jie atlieka daugybę funkcijų, tame tarpe, teikia maisto medžiagas neuronams, atlieka imuninės sistemos funkcija, padeda augti neuronams ir formuotis jungtims tarp jų – sinapsėms.

Eksperimentuodami su žiurkių smegenų astrocitais, mokslininkai nustatė, kad netgi tokios mažos titanio dioksido koncentracijos, kaip 25 ppm (dalelės milijone) gali nužudyti apie ketvirtį astrocitų.

Be to, mokslininkai nustatė, kad netgi ir išlikusios gyvos smegenų ląstelės būna pažeistos po susidūrimo su titano dioksidu. Įprastai astrocitai naudoja vieną iš neuromediatorių – glutamatą, būtiną atminties formavimo ir mokymosi procesams. Visgi, jei glutamatas nepatenka į astrocitus, jis kaupiasi išorėje ir tampa stipriu toksinu, galinčiu nužudyti neuronus – dėl to didėja susirgimo Alzheimerio bei Parkinsono ligomis rizika.

Nebraskos Linkolno universiteto mokslininkai nustatė, kad titano dioksidas bent trečdaliu sumažina astrocitų gebėjimą naudoti glutamatą.

Visgi tam, kad titano dioksidas atsirastų smegenyse ir pradėtų žudyti jų ląsteles, pirma šios nanodalelės turi „pasprukti“ iš virškinimo trakto į kraują ir po to peržengti taip vadinamąjį kraujo-smegenų barjerą, kuris veikia kaip apsauginė sistema, neleidžianti daugumai medžiagų kraujyje patekti į smegenis.

Todėl tyrimą atlikę biochemikas Olehas Khalimonchukas bei chemijos inžinierius Srivatsanas Kidambi perspėjo, kad yra reikalingas gilesnis supratimas, ar titano dioksido dalelės gali įveikti abi minėtas apsaugas.

Visgi tokia galimybė yra reali, nes ankstesni mokslininkų tyrimai parodė, kad kai kurių gyvūnų smegenyse (su labai panašiai veikiančiais kraujo-smegenų barjerais) yra randamos tokios nanodalelės.

„Tik nedaugelis molekulių geba įveikti kraujo-smegenų barjerą, tačiau smegenyse yra sričių, kuriose ši apsaugos sistema veikia silpniau,“ – sako S.Kidambi. Todėl mokslininkas tikisi, kad jo su kolegomis atliktas tyrimas paskatins kitas laboratorijos atidžiau tyrinėti nanodalelių poveikį žmogaus organizmui.