By: Ganzo il Magnifico on Lunedì 28 Giugno 2021 10:20
Avevo un amico cinese che una volta mi disse: i veri amici li riconosci perché sono quelli con cui ci litighi in continuazione....
Ahahah! Sono pieno di amici qui sul forum.
Aggiungeva anche questo. I nemici sono sempre molto gentili con te, ma se vedono il tuo cane lo prendono a calci.
Slava Cocaïnii!
By: Ganzo il Magnifico on Lunedì 28 Giugno 2021 09:24
Per me è piuttosto semplice: 45 min + 45 min per andare e tornare dall'ufficio. Miracolosa, attraverso i parchi. Di correre ho dovuto smettere.
Però l camminata deve essere veloce, altrimenti non funziona. È un po' come fare sci di fondo.
Slava Cocaïnii!
By: XTOL on Lunedì 28 Giugno 2021 09:24
non ho capito la tabella che hai postato
la variante delta fa molti più danni ai vaccinati sopra i 50 anni che ai non vaccinati
viceversa sotto i 50
dal che risulterebbe che l'imbecillissima vaccinazione in piena epidemia abbia trasferito i danni anche ai giovani (la mia firma la farei più grande, se potessi)
Gano, la trovi qui: pag 13/69
https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/996740/Variants_of_Concern_VOC_Technical_Briefing_17.pdf
By: Morphy on Lunedì 28 Giugno 2021 09:18
La camminata è miracolosa per il corpo umano. La corsa invece è addirittura dannosa (e io ho corso tanto). Certo che camminare sopra i 5,5 è una passeggiata per modo di dire. E comunque confermo che la camminata permette a molti di non usare la pastiglia per la pressione...
– Ho imparato a non fare lotta con i maiali. Ti sporchi tutto e, soprattutto, ai maiali piace...
By: Ganzo il Magnifico on Lunedì 28 Giugno 2021 09:09
E interessante il fatto che la camminata deve essere veloce > 6,0 km/h, la passeggiata non serve (quasi) a nulla. Per questo uso i bastoncini da nordica.
Slava Cocaïnii!
By: Ganzo il Magnifico on Lunedì 28 Giugno 2021 09:07
Se mi fermo per più di 7 - 10 giorni di fila la pressione schizza in su di nuovo.
Slava Cocaïnii!
By: Ganzo il Magnifico on Lunedì 28 Giugno 2021 09:05
Ho eliminato la pressione alta con 60 - 90 minuti di camminata veloce il giorno. Tutti i giorni, 365 giorni l'anno.
Slava Cocaïnii!
By: lutrom on Lunedì 28 Giugno 2021 08:08
Una volta hai detto che avevi la pressione a 180, ergo, un po' a rischio lo sei.
Ma, a parte il covid, se veramente hai la pressione a 180, non fare il pirla e piglia le pinnole,
La pressione e' una brutta bestia, esperienza diretta relativa a diverse generazioni, finisci
sulla sedia a rotelle, ergo, lascia perdere i cazzari guaritori del web (quelli con le cipolle
e il mirtillo) e abbassa quella cazzzz di pressione.
Il farmaco giusto si trova solo per tentativi, e gli effetti collaterali sono irrilevanti.
------------------------------------------------------
Anti, sei un povero babbeo che crede di capire tutto, sei il tipico esempio del fatto che non serve alfabetizzare le persone. Io ho risolto il problema ipertension semlicemente eliinando glutine e latticini (i meidiconi di regime dicevano che è un problema genetico, ed io credevo perché ho mezza famiglia sterminata da questo problema e simili), ci sono migliaia di persone come me che hanno riolto allo steesso modo (li conosco, su gruppi facebook, ecc.). Prima però avevo girato decine di mediconi ma l'unica soluzione secondo loro era la pillola che non risolve il problema alla radice ma che ha controindicazioni, è come togliere la spia dell'olio per risolvere il problema al motore!!!! idioti!!!! Però c'è il commercio delle pillole che spinge a venderle: perché i babbei come Anti non capiscono che dire di elininare qualche alimento e magari prendere integratori naturali è una cosa che non fa guadagnare le farmaceutiche amiche di anti (anti è il tipico uomo che oggi inneggia ai miliardari e soci, ieri avrebbe inneggiato a Hitler o Stalin o alle streghe sul rogo). Ma quello della pressione alta è uno dei problemi tra tanti: l'alimentazione errata (anti mi ha detto mangia la pizza con la pummarola ncoppa che non fa male, ed io gli dico, magna magna, poi vedi...) mi aveva portato gastritre problemi autoimmuni e poi una quasi mortale emorragia interna, Da quando non seguo più la medicina e le linee guida alimentare ufficiali di regime plutocratico, sto alla grande, trombo alla grande, ecc. Certo per alcune cose la medicina moderna è eccezionale )farmaci salvavita, operazioni, ecc.), ma per la prevenzione e le malattie croniche è peggio che nel Medioevo. Ma ho già speso troppo del mio prezioso tempo a lavare la testa ai somari, basta qui (le mie grandi conoscenze in questo campo mi son costate quasi la pelle, tantissimo tempo perso in prove e controprove, visite, libri, ecc., quindi sono stufo di darle via a gratis ai babbei).
By: Pestilenza on Lunedì 28 Giugno 2021 06:57
Neenu Singh,Gareth JS Jenkins,Romisa Asadi &Shareen H. Doak
Articolo: 5358 | Ricevuto il 06 giugno 2010, Accettato il 09 luglio 2010, Pubblicato online: 21 settembre 2010
In questo articolo
Le nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico (SPION) sono ampiamente utilizzate per varie applicazioni biomediche, ad esempio, la risonanza magnetica, la somministrazione mirata di farmaci o geni e nell'ipertermia. Sebbene i potenziali benefici di SPION siano considerevoli, c'è una netta necessità di identificare qualsiasi potenziale danno cellulare associato a queste nanoparticelle. Oltre a concentrarsi sulla citotossicità, il determinante più comunemente usato di tossicità a seguito dell'esposizione a SPION, questa recensione menziona anche l'importanza di studiare le sottili alterazioni cellulari sotto forma di danno al DNA e stress ossidativo. Esaminiamo gli studi attuali e discutiamo come SPION, con o senza rivestimento superficiale diverso, può causare perturbazioni cellulari tra cui la modulazione del citoscheletro di actina, l'alterazione dei profili di espressione genica, disturbi nell'omeostasi del ferro e risposte cellulari alterate come l'attivazione delle vie di segnalazione e la compromissione della regolazione del ciclo cellulare. Vengono inoltre affrontate l'importanza dell'interazione proteina-SPION e varie considerazioni sulla sicurezza relative all'esposizione a SPION.
SPIONstress cellularecitotossicitàDanno al DNA
Articolo precedenteVisualizza il sommario del problemaArticolo successivo
Le nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico (SPION), le uniche nanoparticelle di ossido di metallo (NP) clinicamente approvate, hanno un potenziale immenso in una vasta gamma di applicazioni biomediche come la risonanza magnetica (MRI), la somministrazione mirata di farmaci o geni, l'ingegneria dei tessuti, la distruzione mirata del tessuto tumorale attraverso ipertermia, trasfezioni magnetiche, rilevazione del ferro, terapia chelante e ingegneria tissutale 1 2 3 4 5 6 . Gli agenti SPIO hanno una proprietà unica di superparamagnetismo che conferisce vantaggi come la generazione di calore in campi magnetici alternati; o la capacità di essere guidati verso uno specifico tessuto o organo da un campo magnetico esterno. Questa proprietà è quindi centrale per lo sfruttamento di SPIO in molte delle suddette applicazioni tecnologiche e biomediche.
Comuni a tutte le NP, SPION sono associati a caratteristiche fisico-chimiche uniche, come dimensioni nanometriche e un ampio rapporto tra superficie e massa che facilitano anche nuove applicazioni. D'altra parte, le stesse proprietà su scala nanometrica (ad esempio un'ampia superficie accoppiata con una maggiore reattività, una maggiore propensione alla diffusione attraverso le membrane biologiche e le barriere tissutali dovute alle dimensioni nanometriche possono causare stress cellulare) possono potenzialmente indurre citotossicità che può manifestarsi compromettendo le funzioni dei principali componenti della cellula, vale a dire mitocondri, nucleo e DNA 7 8 9 . Infatti, l'esposizione a SPION è stata associata a significativi effetti tossici come infiammazione, formazione di corpi apoptotici, compromissione della funzione mitocondriale (MTT), perdita di membrana della lattato deidrogenasi (dosaggio LDH) generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS), aumento micronuclei (indicatori di danno cromosomico grossolano; una misura di genotossicità) e condensazione cromosomica 10 11 12 13 14 15 ( Fig. 1 ).
Fig. 1. Tossicità cellulare indotta da SPION. L'esposizione a SPION potrebbe potenzialmente portare a effetti collaterali tossici come perdita di membrana di lattato deidrogenasi, compromissione della funzione mitocondriale, infiammazione, formazione di corpi apoptotici, condensazione cromosomica, generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e danni al DNA.
Gli SPION sono suddivisi in tre categorie principali in base al loro diametro idrodinamico: SPION orale, 300 nm–3,5 µm; SPION standard (SSPIO), 50–150 nm; e SPION ultrapiccolo (USPIO), <50 nm 16 . SPION che sono 10-100 nm formato è considerato ottimale per la somministrazione endovenosa che particelle> 200 nm e <10 nm sono sequestrati dalla milza o rimossi attraverso clearance renale, rispettivamente 16 . Tuttavia, le vie di ingresso e le proprietà di superficie di SPION determinano il loro destino finale in termini di efficienza dell'assorbimento cellulare, biodistribuzione, metabolismo e potenziale tossicità 17 .
Dato che gli ossidi di ferro – sia magnetite (Fe 3 O 4 ) che maghemite (γFe 2 O 3 ) – si trovano naturalmente come cristalli di dimensioni nanometriche nella crosta terrestre generati da varie fonti ambientali come vulcani e incendi, sembrerebbe che ci sia nessun rischio intrinseco associato a queste NP di per sé. Tuttavia, la principale preoccupazione è l'aumento del livello di esposizione (attraverso percorsi diversi) agli esseri umani e all'ecosistema poiché sempre più NP vengono prodotte per soddisfare le esigenze del campo in rapida proliferazione della nanomedicina 18 . La crescita drammatica e i benefici terapeutici che SPION ha da offrire, accompagna i rischi e le preoccupazioni associati alla loro esposizione 19. Pertanto, vi è una notevole necessità di affrontare i problemi di biocompatibilità e biosicurezza associati al loro utilizzo in una varietà di applicazioni. Questa recensione si concentra su una delle NP più utilizzate nella diagnostica medica, con l'obiettivo di evidenziare i potenziali effetti biologici avversi e i problemi di sicurezza associati a SPION.
Le NP di ossido di ferro si trovano naturalmente nell'ambiente come particolato nell'inquinamento atmosferico e nelle eruzioni vulcaniche. SPION, Fe 3 O 4 (magnetite) o γFe 2 O 3 (maghemite), non solo può essere generato come emissioni dal traffico, dall'industria e dalle centrali elettriche, ma può essere specificamente sintetizzato chimicamente per un'ampia varietà di applicazioni 20 21 . Vari metodi possono essere impiegati nella loro fabbricazione come sintesi classica per coprecipitazione, reazioni in ambienti vincolati, metodo poliolo, sintesi per iniezione di flusso e sonolisi 22 23 24 25 ( Fig. 2). Una volta che il nucleo di ossido di ferro è stato generato, un secondo livello di preparazione SPION può essere utilizzato per rivestire le loro superfici con molecole biocompatibili come polietilenglicole, destrano, albumina o dendrimeri 6 26 27 28 , che può essere eseguito in situ o tramite post -metodi di sintesi che richiedono passaggi aggiuntivi 22. Il comportamento magnetico è un parametro importante che deve essere considerato durante la progettazione e la sintesi dello SPION al fine di facilitare al massimo l'imaging e l'efficacia terapeutica in quanto sono richiesti elevati valori di magnetizzazione. Sebbene ciò possa essere ottenuto applicando un campo magnetico massimo accettabile nelle impostazioni cliniche, le condizioni di reazione durante i processi di sintesi possono essere modulate per generare dimensioni delle particelle con un'ampia area superficiale, che a sua volta consente a queste particelle di esibire un'elevata suscettibilità magnetica 29 30 . È stato dimostrato che altre alterazioni nelle condizioni di sintesi di SPION, in particolare un aumento della temperatura, influenzano significativamente non solo le loro proprietà magnetiche, ma anche il diametro e la forma idrodinamica 31. La dimensione delle particelle idrodinamiche è un parametro importante che influenza i valori di magnetizzazione, dissoluzione e stabilità 32 . Di conseguenza, i metodi chimici consentono numerose variazioni nelle condizioni di reazione che possono essere modulate per ottenere SPION con proprietà fisico-chimiche desiderate.
Fig. 2. Metodi di sintesi SPION. Vari metodi possono essere impiegati per la sintesi di SPION con le caratteristiche fisico-chimiche desiderate. Questi possono anche essere rivestiti con molecole biocompatibili sia in situ che tramite metodi di post-sintesi in cui gli SPION non rivestiti vengono rivestiti in superficie dopo la loro sintesi.
Una delle principali sfide nella progettazione di SPION è il controllo adeguato delle condizioni di reazione per consentire la sintesi di particelle con una distribuzione ristretta delle dimensioni, un alto livello di monodispersione e una composizione omogenea 6 . Per quanto riguarda i materiali utilizzati per il rivestimento superficiale, è necessario prendere in considerazione fattori quali stabilità, biocompatibilità, biodegradabilità e chimica della superficie al fine di prevedere modestamente le loro interazioni cellulari, i meccanismi di assorbimento cellulare e le interazioni steriche/elettrostatiche con le macromolecole intracellulari. Tutte queste caratteristiche sono vitali per il successo dell'applicazione a cui è destinato lo SPION.
Le NP di ossido di ferro non rivestite hanno una solubilità molto bassa che può portare a precipitazioni (se non sufficientemente piccole) a causa delle forze di gravitazione e anche un alto tasso di agglomerazione in condizioni fisiologiche che possono ostacolare i vasi sanguigni in particolare in un contesto di esposizione clinica. Pertanto, per essere utilizzati efficacemente per qualsiasi applicazione clinica e per migliorare la biocompatibilità e la biodistribuzione, gli SPION sono rivestiti con un rivestimento anfifilico; possono anche essere progettati per legarsi a molecole biologiche complesse come anticorpi, peptidi, ormoni o farmaci 15 . Gli SPION disponibili in commercio sono rivestiti in superficie con materiali come silicio, destrano, citrato e amido PEGilato e sono utilizzati principalmente come agenti di contrasto in organi bersaglio come tratto gastrointestinale, fegato, milza e linfonodi 33. La derivatizzazione dell'ossido di ferro svolge un ruolo importante nell'efficienza dell'internalizzazione e nella citotossicità 34 35 36 .
Ma la stabilità di questi rivestimenti per quanto riguarda la loro durata di conservazione e le conseguenze della loro rottura in vitro o in vivo non sono state studiate a fondo. È interessante notare che molti degli agenti di contrasto disponibili in commercio come Ferridex, Resovist, Supravist e Sinerem sono rivestiti con destrano o carbossi destrano 33 , ma ci sono prove che indicano che i rivestimenti di destrano sulle NP di ossido di ferro non sono fortemente legati e quindi più inclini al distacco con conseguente aggregazione e precipitazione 37 38 . Sebbene siano emersi alcuni rapporti che suggeriscono che potrebbe esserci un problema significativo associato a questi rivestimenti (vedere la sezione sugli studi di tossicità), vi sono ancora informazioni insufficienti sull'effetto di questi rivestimenti sulla citotossicità associata al danno al DNA e allo stress ossidativo.
Gli SPION hanno attirato molta attenzione non solo per le loro proprietà superparamagnetiche ma anche perché è stato dimostrato che sono associati a una bassa tossicità nel corpo umano 12 13 39 40 . Uno studio che confrontava diverse NP di ossido di metallo in vitro ha dimostrato che le NP di ossido di ferro sono sicure e non citotossiche al di sotto di 100 µg/ml 41 . Un altro studio su cellule normali, della glia e del cancro al seno ha rivelato che la tossicità di Fe 3 O 4 NP rivestiti con un tensioattivo bipolare (tetrametilammonio 11-aminoundecanoato) è dipendente dalla concentrazione con le particelle non tossiche nell'intervallo di concentrazione di 0,1-10 µg /ml mentre la citotossicità può essere osservata a 100 µg/ml 42. Esistono, quindi, diversi rapporti in letteratura che dimostrano che una gamma di SPION con caratteristiche fisico-chimiche variabili dimostra principalmente una bassa tossicità o citotossicità a dosi di 100 µg/ml o superiori. Il numero di studi in vivo condotti sugli esseri umani è tuttavia molto limitato, ma un'indagine ha rilevato che Ferumoxtran-10, un USPIO rivestito con destrano, induceva solo effetti collaterali come orticaria, diarrea e nausea, tutti lievi e di breve durata. 43 44 . Si pensa che ciò sia principalmente dovuto al fatto che possono essere degradati ed eliminati dalla circolazione dalle vie metaboliche endogene del ferro. Il ferro rilasciato da SPION viene metabolizzato nel fegato e successivamente utilizzato nella formazione dei globuli rossi o escreto attraverso i reni 43.
Sebbene la dose di SPION somministrata per via endovenosa rappresenti l'1,25-5% delle riserve totali di ferro del corpo 16 , SPION deve essere mirato magneticamente a un particolare tessuto/organo per beneficiare al massimo di un'applicazione terapeutica o diagnostica, portando ad alte concentrazioni un'area localizzata. Di conseguenza, questo sovraccarico di ferro può avere implicazioni tossiche in quanto un eccessivo accumulo della SPION, e in particolare, alti livelli di ioni Fe liberi nel tessuto esposto possono portare a uno squilibrio nella sua omeostasi e possono causare risposte cellulari aberranti tra cui citotossicità, danni al DNA, stress ossidativo, eventi epigenetici e processi infiammatori 6 10 11 42. Ancora più importante, in assenza di citotossicità, questa esposizione può ancora portare a una sottile ma deleteria distruzione cellulare sotto forma di danno al DNA che può avviare la carcinogenesi o avere un impatto significativo sulle generazioni future se non viene mantenuta la fedeltà del genoma nelle cellule germinali 45 . In effetti, il ferro è stato a lungo associato al cancro e sono stati suggeriti diversi meccanismi per la carcinogenesi indotta dal ferro, inclusa una generazione di ROS che possono potenziare il danno diretto al DNA, alle proteine e alla perossidazione lipidica 46 47 48 49 . Il sovraccarico di ferro a seguito di iniezioni intramuscolari di un complesso ferro-destrano è stato associato a sarcoma a cellule fusiformi e sarcoma pleomorfo nei ratti 50. È possibile che queste neoplasie possano essere il risultato di un fenomeno noto come carcinogenesi allo stato solido, per cui l'impianto di un corpo estraneo (SPION in questo caso) porta alla formazione del tumore 51 .
Un altro meccanismo attraverso il quale SPION può indurre (geno)tossicità è attraverso la generazione di ROS. Dopo l'internalizzazione attraverso una serie di possibili meccanismi ( Fig. 3 ), gli SPION sono presumibilmente degradati in ioni ferro all'interno dei lisosomi mediante l'idrolisi di enzimi efficaci a pH basso 26 52 53 . Questo "ferro libero" può potenzialmente attraversare la membrana nucleare o mitocondriale e in quest'ultimo caso il ferro libero sotto forma di ioni ferrosi (Fe 2 + ) può reagire con il perossido di idrogeno e l'ossigeno prodotti dai mitocondri per produrre radicali ossidrili altamente reattivi e ioni ferrici (Fe 3 + ) tramite la reazione di Fenton:
Pertanto, i radicali idrossilici generati dal ferro libero potrebbero danneggiare DNA, proteine, polisaccaridi e lipidi in vivo 54 . Infatti, il sovraccarico di ferro è associato alla produzione di radicali idrossilici nei ratti 55 , che reagiscono con i lipidi di membrana dando origine a prodotti di degradazione tra cui la malondialdeide (MDA) e il 4-idrossi-2-nonenale (HNE), entrambi i quali possono legarsi al DNA e sono mutageni 56 57 ( Fig. 3 ). Infatti, l'incubazione del ferro con nuclei di fegato di ratto o mitocondri provoca la formazione di rotture del filamento di DNA, un effetto che può essere annullato utilizzando un chelante del ferro 58 . Inoltre, in vivoun aumento del numero di rotture del DNA è stato dimostrato in ratti sottoposti a sovraccarico di ferro alimentare, mentre danni ossidativi al DNA (misurati dalla presenza di addotti 8-OH-dG) sono stati osservati in topi trattati con ferro-destrano 59 . Uno studio in vivo su topi svizzeri utilizzando NP di magnetite rivestiti con acido poliaspartico ha dimostrato un aumento della frequenza dei micronuclei dipendente dal tempo e dalla dose 15 .
Fig. 3. Rappresentazione schematica delle diverse vie di assorbimento intracellulare di SPION. I possibili meccanismi di assorbimento includono la diffusione passiva, l'endocitosi mediata dal recettore, l'endocitosi mediata dalla clatrina, l'internalizzazione mediata dalla caveolina e altre endocitosi indipendenti dalla caltrina e dalla caveolina 105 106 . Dopo l'internalizzazione, la SPION può presumibilmente essere degradata in ioni ferro nei lisosomi. Questo "ferro libero" può potenzialmente attraversare la membrana nucleare o mitocondriale e in quest'ultimo caso il ferro libero sotto forma di ioni ferrosi (Fe 2 + ) può reagire con il perossido di idrogeno e l'ossigeno prodotti dai mitocondri per produrre radicali ossidrili altamente reattivi e ioni ferrici (Fe 3 + ) attraverso la reazione di Fenton. radicali idrossilici (· OH) generato potrebbe danneggiare indirettamente DNA, proteine e lipidi (8-OH-dG = 8 idrossideossiguanosina, MDA = malondialdeide, HNE = 4-idrossi-2-nonenale).
Oltre alla reazione di Fenton, il danno strutturale ai mitocondri generatori di ATP dovuto alla localizzazione di SPION o al sovraccarico di ferro, potrebbe potenzialmente provocare un funzionamento anomalo dei mitocondri come potenziale di membrana alterato, rilascio di citocromo c ,
produzione e disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa 60 61 , che può anche contribuire ai meccanismi sottostanti associati alla citotossicità. Pertanto, il sovraccarico di ferro a seguito dell'esposizione a SPION potrebbe potenzialmente provocare conseguenze cellulari deleterie che alla fine portano alla morte cellulare.
Diversi studi hanno esaminato il potenziale citotossico di diversi tipi di SPION con una gamma di rivestimenti superficiali e hanno generalmente riscontrato una bassa o nessuna citotossicità associata a queste NP fino a livelli di esposizione elevati (>100 µg/ml). È stato anche riscontrato che la tossicità dipende da vari fattori come il tipo di rivestimento superficiale oi suoi prodotti di degradazione, la composizione chimica del mezzo cellulare, lo stato di ossidazione del ferro in SPION e l'interazione proteina-SPION 27 28 62 63 .
Uno studio che studia l'effetto di diversi rivestimenti superficiali sul comportamento e sulla morfologia delle cellule ha dimostrato che le NP destrano-magnetite (Fe 3 O 4 ) provocano la morte cellulare e una ridotta proliferazione simile a quella causata dalle particelle di ossido di ferro non rivestite 27 . La ragione dietro la citotossicità osservata con destrano-magnetite è stata attribuita alla rottura del guscio destrano esponendo i componenti cellulari a catene o aggregati di NP di ossido di ferro. Tuttavia, il comportamento cellulare e la morfologia delle cellule trattate con destrano-magnetite erano diversi dalla NP non rivestita, con la prima che mostrava interruzioni di membrana più evidenti 27 28. Hanno anche riportato la rottura della membrana dopo l'esposizione a NP di ossido di ferro derivatizzato dall'albumina che è stata attribuita all'interazione tra albumina e acidi grassi di membrana e fosfolipidi. Tuttavia, sebbene l'ossido di ferro NP non rivestito e rivestito con destrano abbia provocato citotossicità (a 50 µg/ml), le particelle ricoperte di albumina non hanno provocato la morte cellulare.
Un altro studio di citotossicità di Mahmoudi et al. 62su una linea cellulare di fibroblasti di topo ha mostrato che le particelle non rivestite inducono una maggiore tossicità rispetto alle particelle rivestite di alcol polivinilico biocompatibile (PVA). Tuttavia, la tossicità indotta dalle particelle non rivestite è stata significativamente ridotta mediante la sostituzione con SPION non rivestito saturato in superficie. Questi ultimi SPION sono stati preparati pre-incubando il terreno con le NP prima dell'esposizione, che potrebbe aver provocato l'adsorbimento di biomolecole sulla superficie di SPION. La saturazione della superficie con il mezzo cellulare sperimentale presumibilmente maschera la superficie reattiva delle NP prevenendo così le interazioni sfavorevoli cellula-nanoparticella o proteina-nanoparticella del siero che possono a loro volta causare un ridotto assorbimento cellulare che porta a una minore tossicità. Gli autori hanno anche riportato la formazione di vescicole di gas dopo l'esposizione alle particelle non rivestite; con conseguente funzioni proteiche alterate e cambiamenti nell'equilibrio ionico all'interno delle cellule, che promuove anche la tossicità. Si presumeva che le vescicole fossero causate da interazioni proteina-nanoparticella poiché SPION saturato in superficie non causava la formazione di queste vescicole di gas.
Inoltre, la tossicità sembrava essere governata da cambiamenti di composizione nei media come risultato delle proteine del siero che si legano alla SPION non rivestita con carica negativa. Questo risultante composizione alterata del mezzo cella a cui le cellule sono esposte presumibilmente risultati nella citotossicità osservata 63 . Questo effetto potrebbe non essere osservato in vivo perché l'omeostasi mantenuta dal fegato e dai reni regola in modo efficiente qualsiasi variazione del pH, della forza ionica e della composizione chimica del plasma sanguigno.
A parte il tipo di rivestimento superficiale, la lunghezza della coda di un rivestimento (ad esempio la lunghezza dell'ossido di polietilene, PEO, in SPION rivestito di PEO) può avere una correlazione negativa con la tossicità con la coda più corta di 0,75 kD che causa condensazione della cromatina, blebbing nucleare e formazione di corpi apoptotici 11 . Si può sostenere che le code più lunghe possono subire la degradazione in code più corte all'interno dell'ambiente intracellulare e causare tossicità, ma gli autori ritengono che le frazioni stabili come i gruppi eterei su PEO e i legami estere ammidici sulla superficie di SPION potrebbero potenzialmente proteggere il rivestimento da degradazione e attacco enzimatico.
Sebbene uno dei meccanismi chiave responsabili della citotossicità coinvolga lo stress ossidativo, è stato dimostrato che nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico molto piccole rivestite di citrato (VSOP) portano a stress ossidativo cellulare 14 nei macrofagi di ratto (come dimostrato da un aumento significativo dei livelli di malonildialdeide e carbonili proteici) senza provocare alcun effetto citotossico. È interessante notare che questo aumento è stato solo transitorio, poiché 24 ore dopo l'incubazione hanno comportato una diminuzione dei livelli di controllo. Questo aumento dello stress ossidativo è stato, tuttavia, eliminato dal chelante del ferro desferal e dalla trappola intracellulare PBN, suggerendo che il ferro potrebbe essere stato rilasciato da VSOP nelle prime fasi dell'incubazione ed era responsabile degli effetti osservati.
Allo stesso modo, è stata osservata genotossicità (utilizzando il test della cometa) utilizzando SPION rivestito di acido meso-2,3-dimercaptosuccinico (DMSA) a concentrazioni di 10-100 µg/ml in cui non si è verificata alcuna citotossicità significativa 64 . Il gruppo ha anche suggerito che un rivestimento superficiale come (DMSA) può inibire un potenziale effetto citotossico prevenendo il contatto diretto tra NP di maghemite (Fe 2 O 3 ) e fibroblasti dermici umani. Hanno mostrato una significativa diminuzione della vitalità cellulare dei fibroblasti dopo esposizione a maghemite rivestita di DMSA (NmDMSA) a concentrazioni comprese tra 10 -6 e 10 -3mg/ml. È interessante notare che la maggiore concentrazione di 100 µg/ml non ha mostrato una ridotta vitalità cellulare; invece ha mostrato un aumento significativo dell'attività metabolica mitocondriale. Questo risultato è stato attribuito all'aumento della dimensione aggregata da 30 nm a ∼70 nm a concentrazioni più elevate con conseguente contatto meno efficace tra NmDMSA e le cellule.
Un altro aspetto cruciale che richiede attenzione è la sicurezza di queste SPION per quanto riguarda lo stato di ossidazione e le modifiche compositive che potrebbero verificarsi nel tempo e influenzarne la conservabilità e la tossicità. La magnetite, che è una miscela di FeO e Fe 2 O 3 , non è molto stabile e può facilmente subire ossidazione (da Fe 2 + a Fe 3 + ) per formare maghemite in presenza di aria, luce e umidità 22 :
La magnetite (Fe 3 O 4 ) e la maghemite (Fe 2 O 3 ) possono mostrare risposte cellulari diverse a causa della loro capacità di subire reazioni di ossidazione/riduzione. In effetti, è stato dimostrato che la magnetite causa livelli più elevati di lesioni ossidative del DNA (usando il test della cometa) nella linea cellulare epiteliale polmonare umana A549 in assenza di ridotta vitalità cellulare rispetto alla maghemite a causa del suo potenziale di subire ossidazione 40 41 . Si ipotizza che la tossicità possa, tuttavia, essere ridotta rivestendo particelle di magnetite con conseguente minor numero di siti ossidativi che sono meno reattivi e quindi producono meno danni al DNA 63 .
È interessante notare che sono state dimostrate differenze significative nell'assorbimento cellulare e nel danno al DNA a seconda dello stato di ossidazione del ferro (Fe 2 + o Fe 3 + ) nelle nanoparticelle di ferro rivestite di destrano analizzate mediante spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) 45 . La maghemite rivestita di destrano (Fe 2 O 3 ) con un rapporto Fe 2 + /Fe 3 + di 0,118 ha mostrato una genotossicità significativa, correlata all'assorbimento cellulare rispetto alla magnetite rivestita di destrano (Fe 3 O 4 ) con un Fe 2 + /Fe 3 + rapporto di 0,435, mostrando che Fe 3 + gli ioni sono più potenti nell'indurre danni al DNA. Poiché si prevede che l'esposizione umana ai ferrofluidi aumenterà nelle terapie basate sulla nanomedicina, questi risultati giustificano la necessità di elaborare strategie di test adeguate per garantire che un dato ferrofluido non abbia incorporato cambiamenti nel suo guscio di valenza che potrebbero influenzare la sua interazione cellulare e il conseguente tossicità a valle. In alternativa, potrebbe essere necessario progettare NP di ferro che siano altamente stabili chimicamente e resistenti all'ossidazione senza compromettere il danno cellulare.
Ad oggi, la maggior parte degli studi si è concentrata solo sulla citotossicità indotta a seguito dell'esposizione a SPION, con pochissimi considerando l'effetto su altre normali funzioni cellulari e fisiologiche. Ciò è preoccupante dato che importanti processi cellulari potrebbero essere compromessi ma passare inosservati se il focus della maggior parte degli studi di ricerca è limitato a determinanti più evidenti di tossicità grossolana. Poiché SPION può essere rivestito per causare un aumento dell'assorbimento cellulare, Soenen et al. 65ha progettato un anfifilo cationico con l'obiettivo di massimizzare l'internalizzazione di SPION senza indurre alcun effetto citotossico sulle cellule progenitrici neurali e sulle cellule endoteliali di crescita del sangue umano. Tuttavia, alte dosi di queste NP hanno causato interferenze con il citoscheletro di actina con conseguente diminuzione della proliferazione cellulare, indicando la possibilità che dosi non tossiche possano causare altre forme di stress cellulare.
Lo stesso gruppo hanno dimostrato che magnetoliposomes possono influenzare actina citoscheletro architettura, la formazione di complessi di adesione focale e proliferazione cellulare intralcia (avvenuta 7 giorni per tornare alla normale esposizione post-SPION) indicando un effetto più lungo termine di SPION 66 . Un altro caso di stress cellulare mediato da SPION riguarda l'interruzione di una proteina del citoscheletro, la tubulina, che è stata dimostrata essere associata all'assorbimento di SPION derivatizzato dal trasferimento 67 . Apopa et al. 68hanno anche riportato un risultato simile sull'esposizione a SPION (maghemite non patinata); hanno notato che il reticolo corticale dinamico dell'F-actina nelle cellule endoteliali microvascolari umane si riorganizza e subisce una rapida polimerizzazione in risposta a segnali extracellulari che incidono sulla membrana plasmatica con conseguente aumento della permeabilità cellulare. Hanno dimostrato che la produzione di ROS da parte delle ferro-NP induceva l'inibizione di GSK-3β tramite l'attivazione della via di segnalazione Akt, che è coinvolta nei cambiamenti nella dinamica dell'actina come la migrazione cellulare che a sua volta influenza la chemiotassi, la locomozione e l'invasione. Oltre al suo ruolo nell'alterare il citoscheletro e i suoi processi associati, Akt è anche noto per svolgere un ruolo chiave nella segnalazione dell'insulina e nel collegare la segnalazione del fattore di crescita attraverso la PI 3-chinasi alle funzioni metaboliche di base, come la sintesi proteica e lipidica, meccanismo e trascrizione dei carboidrati. Pertanto, l'attivazione della via Akt da parte di SPION potrebbe potenzialmente portare alla perturbazione di questi normali processi biologici. Un altro problema associato a questo rimodellamento è la formazione di spazi tra le cellule endoteliali che potrebbero portare allo stravaso di macromolecole o farmaci indesiderati in aree adiacenti, con il potenziale di provocare risposte patologiche avverse.
L'organizzazione della struttura citoscheletrica dei filamenti di F-actina è un elemento essenziale per mantenere e modulare la morfologia cellulare e l'integrità strutturale 69 70e qualsiasi interruzione nella sua architettura può portare ad un'alterazione nell'espressione delle proteine associate al citoscheletro. Infatti, l'analisi di microarray dopo un'esposizione di 48 h di SPION su fibroblasti umani primari ha mostrato una sovraregolazione nell'espressione di geni coinvolti nella modulazione del rimodellamento dell'actina. Inoltre, l'esposizione a SPION ha anche causato l'aumento dell'espressione di geni coinvolti nella segnalazione cellulare, tra cui subunità dell'integrina, tirosina chinasi e diversi membri della famiglia della proteina chinasi C (α/δ/κ/κ), suggerendo che SPION può avere un impatto sulle vie di trasduzione del segnale. Altri geni sovraregolati includevano geni correlati al movimento e all'interazione cellulare come ormoni della crescita, canali ionici e proteine correlate a Ras. Inoltre, vi sono stati aumenti significativi delle proteine ECM e delle metalloproteinasi di matrice,67 .
Uno studio condotto su cellule di isole pancreatiche marcate con Resovist (SPION rivestito di carbossidestrano; agente MRI disponibile in commercio), ha rivelato che l'espressione di insulina nelle isole marcate era significativamente elevata (∼2 volte) 71. Anche il trans-attivatore E-box delle cellule beta (BETA2), un importante fattore di trascrizione per la trascrizione del gene dell'insulina, è stato aumentato nelle isole marcate (1,7 volte). Tuttavia, non è stata osservata alcuna differenza tra le isole marcate e non marcate in termini di capacità di secernere insulina, come determinato dall'indice di stimolazione del glucosio. Ci potrebbero essere diversi modi per spiegarlo: in primo luogo, prima di concludere che il sovraccarico di ferro non influenza la secrezione di insulina, è importante escludere qualsiasi difetto che coinvolga la desensibilizzazione della secrezione di insulina indotta dal glucosio, come i livelli di espressione del trasportatore del glucosio-4 che aiuta nella diffusione facilitata del glucosio. In secondo luogo, poiché il meccanismo principale dell'assorbimento di SPION è l'endocitosi e l'insulina è secreta tramite esocitosi, può esserci la possibilità che la secrezione di insulina sia compromessa a causa del traffico vescicolare in entrambe le direzioni. Infine, un aumento dell'espressione di insulina senza un concomitante aumento della secrezione di insulina suggerisce che potrebbero essere necessari tempi di incubazione più lunghi con Resovist per un effetto osservabile sulla secrezione di insulina. D'altra parte, considerando che l'espressione di insulina è significativamente aumentata in risposta a Resovist, si è tentati di ipotizzare che l'incorporazione di agenti di contrasto per risonanza magnetica nelle isole pancreatiche possa rivelarsi utile nei pazienti diabetici sottoposti a imaging delle isole. un aumento dell'espressione di insulina senza un concomitante aumento della secrezione di insulina suggerisce che potrebbero essere necessari tempi di incubazione più lunghi con Resovist per un effetto osservabile sulla secrezione di insulina. D'altra parte, considerando che l'espressione di insulina è significativamente aumentata in risposta a Resovist, si è tentati di ipotizzare che l'incorporazione di agenti di contrasto per risonanza magnetica nelle isole pancreatiche possa rivelarsi utile nei pazienti diabetici sottoposti a imaging delle isole. un aumento dell'espressione di insulina senza un concomitante aumento della secrezione di insulina suggerisce che potrebbero essere necessari tempi di incubazione più lunghi con Resovist per un effetto osservabile sulla secrezione di insulina. D'altra parte, considerando che l'espressione di insulina è significativamente aumentata in risposta a Resovist, si è tentati di ipotizzare che l'incorporazione di agenti di contrasto per risonanza magnetica nelle isole pancreatiche possa rivelarsi utile nei pazienti diabetici sottoposti a imaging delle isole.
Tuttavia, l'insulina provoca una marcata stimolazione dell'assorbimento del ferro da parte delle cellule adipose; inoltre, può causare un aumento della sintesi della ferritina e della localizzazione dei recettori della transferrina sulla membrana portando ad un aumento dell'assorbimento di ferro. Normalmente il ferro libero all'interno delle cellule viene immagazzinato come un complesso ferro-ferritina per negare l'elevata tossicità associata al ferro libero. Tuttavia, in condizioni patologiche (come il cancro, aterosclerosi, ipertensione e artrite), che sono associati con la generazione di ROS, ferro può efficacemente essere rilasciato dalla ferritina 49 72 . Questi radicali agiscono come agenti riducenti che convertono Fe 3 + in Fe 2 + ; quest'ultimo a sua volta può provocare la formazione di anione superossido e altamente reattivo ·Radicale OH attraverso la reazione di Fenton. Ciò può causare un circolo vizioso per cui una maggiore espressione di insulina da parte di Resovist potrebbe potenzialmente causare un aumento dell'assorbimento di ferro che può rivelarsi dannoso in particolare in una condizione patologica. Ciò potrebbe causare un sovraccarico di ferro all'interno della cellula e la produzione e l'accumulo di radicali liberi altamente tossici che possono a loro volta attaccare le membrane cellulari, il DNA e le proteine.
Sebbene l'espressione di altri due ormoni endocrini, somatosatina e glucagone, non sia cambiata e lo studio abbia indicato la sicurezza dell'uso di Resovist per le isole di immagine, a nostro avviso è necessario un occhio vigile per qualsiasi effetto deleterio, in particolare quando sono coinvolte patologie di base.
Gli SPION rivestiti di destrano hanno anche il potenziale di causare perturbazioni nella regolazione dell'omeostasi del ferro. Infatti studi preliminari all'interno del nostro gruppo hanno scoperto che sebbene la ferritina (complesso proteico di accumulo del ferro) e la ferroportina (molecola di esportazione del ferro) non fossero alterate in seguito all'esposizione a SPION rivestito di destrano, il recettore della transferrina 1 (TfR1) e l'epcidina erano significativamente down-regolati in Cellule di carcinoma epatocellulare HepG2. Il TfR1 è un recettore della superficie cellulare che controlla l'assorbimento del ferro 73 ; la sua down-regulation a seguito dell'esposizione a SPION rivestito di destrano suggerisce quindi che le cellule stavano reagendo come se fossero in uno stato di sovraccarico di ferro ( Fig. 4UN). L'epcidina è un ormone peptidico secreto dal fegato responsabile della regolazione dell'assorbimento intestinale del ferro. Normalmente l'epcidina blocca la ferroportina inibendo l'esportazione di ferro nel plasma, quindi nella normale omeostasi del ferro se c'è un aumento del ferro plasmatico, stimola un aumento del rilascio di epcidina dal fegato per inibire l'ulteriore rilascio di ferro nel plasma dal duodeno e dagli epatociti, mentre promuove il ferro stoccaggio nei macrofagi reticoloendoteliali 74 . I nostri risultati sono contrari a quanto ci si aspetterebbe quando gli epatociti vengono incubati con SPION poiché è stata osservata una drammatica down-regulation dell'epcidina a seguito dell'esposizione a SPION rivestito di destrano ( Fig. 4 B). Tuttavia, questa non è un'osservazione isolata e diversi in vitrostudi basati hanno trovato che il sovraccarico di ferro di epatociti risultati in diminuzione hepcidin mRNA, dove come sovraccarico di ferro in vivo comporti un aumento dell'espressione hepcidin 75 . È stato quindi ipotizzato che potrebbero esserci altri segnali di rilevamento del ferro agli epatociti che inducono la produzione di epcidina durante situazioni di sovraccarico di ferro, che non è imitato nella coltura cellulare 74 75 76 77 . Sebbene siano necessari ulteriori studi per chiarire i meccanismi coinvolti, si può ipotizzare che il corpo possa agire per ridurre l'assorbimento di ferro nella dieta, che a sua volta può portare a condizioni come l'anemia se questi nanomateriali non vengono eliminati dalla circolazione quando sono amministrato. Pertanto, i cambiamenti nell'espressione dei geni coinvolti nel metabolismo del ferro richiedono la necessità di ulteriori studi al fine di garantire la sicurezza di questi agenti in varie applicazioni biomediche.
Fig. 4. Dati preliminari per dimostrare l'effetto di SPION rivestito con destrano sull'espressione di geni coinvolti nell'omeostasi del ferro mediante RT-PCR in tempo reale. (A) TfR1 e (B) epcidina. Il test t accoppiato degli studenti è stato utilizzato per determinare se la down-regulation si è rivelata un cambiamento significativo nell'espressione (con barre di errore che rappresentano la deviazione standard (* P <0,05); rispetto al controllo in cui è stata utilizzata acqua al posto delle nanoparticelle .
In generale, è probabile che l'internalizzazione delle NP all'interno delle cellule avvenga in modo dipendente dal tempo e dopo il raggiungimento di una certa soglia l'assorbimento dovrebbe stabilizzarsi quando le cellule hanno raggiunto un punto di massima saturazione. Allo stesso modo, la vitalità cellulare successiva all'assorbimento delle nanoparticelle dovrebbe essere inalterata o diminuire in funzione del tempo. Tuttavia, è stato dimostrato da Soenen et al. 78 che la vitalità cellulare dei fibroblasti 3T3 in risposta ai magnetoliposomi cationici che contenevano l'analogo distearoil era aumentata rispetto alle cellule di controllo. La crescita e la proliferazione cellulare transitoria osservate nello studio possono essere dovute a nutrienti aggiuntivi presenti all'interno delle cellule sotto forma di ferro e fosfolipidi per le cellule vitali che stimolano la crescita cellulare 79. In un altro studio 67 , un aumento della proliferazione cellulare in fibroblasti umani primari (hTERT-BJ1) è stata osservata in risposta a SPION transferrina-rivestito; è stato dimostrato che la transferrina, una delle principali proteine di trasporto del ferro, è importante per la proliferazione cellulare 80 81 .
Sonen et al. 78ha anche fornito una spiegazione per la curva a campana osservata nello studio che può essere spiegata come segue: fase di latenza iniziale nell'attività cellulare poiché le cellule devono affrontare un'esposizione improvvisa e l'internalizzazione di NP, fase logaritmica media contrassegnata da un punto (∼6-10 h) di crescita cellulare quando le cellule riprendono le loro attività cellulari e infine il numero di cellule si stabilizza o si riduce la vitalità cellulare a causa della tossicità cellulare. Ciò sottolinea la necessità di seguire la vitalità cellulare per un lungo periodo di tempo al fine di evitare possibili artefatti di vitalità cellulare e di accertare con precisione la citotossicità di una data nanoparticella. Un altro punto importante da considerare è che quando le cellule si dividono nel tempo le cellule figlie sono esposte a concentrazioni relativamente basse di NP a causa del fatto che la concentrazione di SPIO viene diluita con le successive divisioni cellulari; questo potrebbe influenzare vari processi cellulari come l'assorbimento cellulare, la vitalità cellulare e la tossicità cellulare.
Uno studio sugli effetti tossici del ferucarbotran (Resovist) sulle cellule staminali mesenchimali ha mostrato un aumento della crescita cellulare e un aumento della progressione del ciclo cellulare attraverso alterazioni nell'espressione delle proteine regolatrici del ciclo cellulare e riducendo il perossido di idrogeno intracellulare (H 2 O 2 ) 82 . Il gruppo ha riportato un'aumentata espressione della proteina soppressore tumorale del retinoblastoma iperfosforilato pRb, delle cicline e delle chinasi ciclina-dipendenti, vale a dire le cicline B, D1, E, CDK2 e CDK4. D'altra parte, Ferucarbotran ha causato diminuzioni nelle espressioni di p21 Cip1 e p27 Kip1, membri della famiglia CIP/KIP che sono regolatori negativi del ciclo cellulare. Inoltre, questi SPION hanno diminuito l'espressione del gene oncosoppressore, p53. Gli effetti della marcatura SPION sulle proteine regolatrici del ciclo cellulare erano opposti a quelli della deplezione di ferro, indicando il coinvolgimento di queste proteine nella regolazione della progressione del ciclo cellulare e della crescita cellulare in risposta al ferro libero all'interno delle cellule83 . Poiché SPION può anche indurre AKT attivazione 68 , esiste la possibilità che questa via è coinvolta nella proliferazione cellulare e la vitalità in seguito all'esposizione a SPION, dato che la via PI3 / AKT possono causare le cellule di sfuggire apoptosi.
L'assorbimento di SPION può indurre eventi di segnalazione come la via Akt. Al contrario, la modulazione delle molecole di segnalazione come la via MAPK può influenzare il suo assorbimento . In uno studio condotto sui macrofagi aortici in un modello di aterosclerosi murina, l'assorbimento di Feridex somministrato per via endovenosa (SPION rivestito con destrano; agente MRI disponibile in commercio) è stato attenuato inibendo il MAPK p38 dimostrando che l'assorbimento di SPION o l'attività fagocitaria dei macrofagi sembrano essere regolati da MAPK via di segnalazione 84 . Ciò riflette la potenziale strategia dell'uso di inibitori (in questo caso SB239063) per le molecole di segnalazione per modulare la tossicità dei macrofagi indotta da SPION risultante dall'assorbimento di SPION 85. Tuttavia, l'insidia della manomissione delle molecole di segnalazione negli approcci terapeutici è che l'inibizione di una via di segnalazione potrebbe portare all'attivazione di un'altra via. Ad esempio, è stato identificato che gli analoghi della rapamicina che riducono la crescita tumorale inibendo il complesso proteico mTOR 1 (mTORC1), attivano anche la via MAPK (proteina chinasi attivata da mitogeni); questo inibisce l'attività antitumorale di rapamicina, favorendo la sopravvivenza delle cellule 86 . Ulteriori analisi sui meccanismi di assorbimento di SPION forniranno approfondimenti sull'uso di queste NP nelle terapie.
Oltre all'applicazione di SPIO in uno scenario clinico, è necessario considerare anche i problemi di sicurezza e tossicologici relativi alla loro presenza nel nostro ambiente. SPION può accumularsi in organi come fegato, cervello, milza e polmoni in seguito all'inalazione e alla penetrazione attraverso i follicoli piliferi 87 88 . A questo proposito Karlsson et al. 20hanno dimostrato che le particelle metropolitane composte da un'alta percentuale di magnetite possono causare genotossicità tramite la depolarizzazione mitocondriale e l'induzione di stress ossidativo. È interessante notare che, anche se le particelle della metropolitana ricche di ferro hanno causato un aumento significativo dello stress ossidativo (misurato dai ROS intracellulari) e della depolarizzazione mitocondriale, le particelle di magnetite da sole non sono riuscite a suscitare un tale aumento in entrambi i test utilizzati in questo studio. La genotossicità, misurata dal danno al DNA (test della cometa), ha dimostrato di essere significativamente aumentata in entrambi i casi, ma più nelle particelle della metropolitana rispetto alle particelle di magnetite (rispettivamente 240 e 40%). Nonostante le particelle della metropolitana costituite principalmente da ossido di ferro (come analizzato dalla spettrometria a dispersione di energia a raggi X), c'erano altri componenti metallici nelle particelle della metropolitana che avrebbero potuto interagire e quindi influenzare gli effetti osservati in questo studio. Pertanto, resta da determinare il vero impatto dell'esposizione umana a SPION nell'ambiente locale.
Dato che la corona nanoparticella-proteina è un'entità inevitabile negli scenari di esposizione biologica sia in vitro che in vivo , la natura transitoria di queste associazioni e le affinità SPION-proteina devono essere accuratamente determinate 89. Ciò è importante soprattutto in uno scenario clinico in cui lo stato di malattia di un individuo (trattato con ferrofluidi) e i livelli proteici alterati associati governano tali interazioni. Queste interazioni possono rivelarsi sfavorevoli con conseguente assorbimento inefficiente o addirittura sovraccarico di SPION a seconda della presenza di determinate proteine nel plasma sanguigno che possono agire sinergicamente con il comportamento delle NP. Pertanto, si può ipotizzare che le NP subiscano due processi principali che sono importanti determinanti del loro assorbimento cellulare: legame transitorio NP-proteina (nei terreni di coltura in vitro o fluidi corporei in vivo ) e interazione NP-proteina con le macromolecole di membrana/superficie cellulare 89 .
Data la possibilità che le NP possano essere abbastanza piccole da attraversare la barriera emato-encefalica, si teme che possano indurre o abrogare malattie neurologiche, ma questa capacità può anche essere utilizzata in modo vantaggioso attraverso lo sviluppo di nanomedicina su misura per il trattamento di tali disturbi 85 . Infatti, uno studio sull'aggregazione proteica amiloide (una patologia osservata in malattie come il Parkinson, l'Alzheimer e il diabete di tipo II) ha rilevato che gli aggregati proteici erano significativamente ridotti dal Fe 3 O 4 magnetico.NP. Queste NP non solo hanno inibito l'aggregazione amiloide del lisozima bloccando il processo di nucleazione, ma hanno anche indotto la depolimerizzazione degli aggregati del lisozima interagendo con e interrompendo i fogli proteici adiacenti; lisozima adsorbimento sembrava di governare entrambi questi processi 90 . Attualmente non esistono farmaci clinici per invertire o prevenire la formazione di aggregati e sulla base di questo studio le NP Fe 3 O 4 potrebbero essere potenzialmente utilizzate come nuovi agenti terapeutici nel trattamento delle patologie umane associate all'aggregazione di proteine amiloidi 91. Questa è una scoperta interessante che giustifica un'ulteriore esplorazione delle interazioni NP-proteina poiché l'adsorbimento proteico, sebbene vantaggioso in questo esempio, può anche rivelarsi dannoso nei casi in cui il fenotipo proteico è alterato da tali interazioni nelle cellule normali.
Per identificare le proteine che si associano a SPION, le SPION rivestite con destrano sono state incubate con plasma di topo e nonostante il lavaggio rigoroso e la loro bassa abbondanza nel plasma, la glicoproteina ricca di istidina-prolina (HMWK), il chininogeno ad alto peso molecolare e la precallicreina plasmatica (KLK) hanno dimostrato una forte affinità significativa verso le NP 92 . Tutte e tre le proteine hanno un dominio ricco di istidina e quindi si legano al nucleo di ossido di ferro caricato negativamente in SPION senza che nessuno si leghi al rivestimento neutro di destrano 93 94. Al fine di identificare le proteine debolmente legate, è stata eliminata la fase di lavaggio e l'analisi del plasma di topo ha mostrato quantità significative di un profilo di proteine completamente diverso, vale a dire lectina legante il mannosio (MBL), serina proteasi associata a MBL (MASP), apolipoproteine , beta-2 glicoproteina e fattori di coagulazione FXI e FXII. In queste condizioni meno rigorose, le proteine plasmatiche più abbondanti, albumina e transferrina, non hanno mostrato alcun legame significativo con SPION, indicando che le interazioni proteiche erano un processo selettivo. È interessante notare che lo studio non supporta il coinvolgimento delle opsonine plasmatiche nella rimozione di SPION dalla circolazione da parte dei macrofagi epatici dei topi e indica anche che il rivestimento delle proteine plasmatiche non interferisce con l'interazione tra SPION e i recettori dei macrofagi. Così, alla luce di questi risultati, si suggerisce che la superficie delle nanoparticelle sia disponibile per l'interazione e il successivo assorbimento da parte di recettori, come i recettori scavenger. Contrariamente a questi risultati, Xie et al.95 hanno dimostrato che nella SPION rivestita di albumina sierica umana (HSA), la guaina di HSA può essere direttamente responsabile dell'assorbimento cellulare da parte dei macrofagi poiché è stato dimostrato che interagisce con recettori di superficie come il recettore della glicoproteina (gp60) e l'acido proteico secreto e ricco di recettore della cisteina (SPARC) presente su una serie di tipi cellulari 96 97 .
Le proteine legate a SPION possono anche interferire con varie vie biochimiche coinvolte nell'attivazione del sistema del complemento; MBL e MASP potrebbero stimolare la via del complemento della lectina e le immunoglobuline legate alla superficie potrebbero attivare la via classica del complemento, svolgendo quindi un ruolo nella tossicità delle nanoparticelle 98 99 . Inoltre, proteine fortemente legate (cioè chininogeno e callicreina in combinazione con i fattori della coagulazione XI e XII) potrebbero potenzialmente innescare la via intrinseca della cascata della coagulazione 100 .
Dato che la varietà di applicazioni mediche di SPION richiede un assorbimento intracellulare sufficiente per una diagnosi e un trattamento efficienti, è fondamentale comprendere i potenziali rischi associati all'esposizione a queste NP e l'effetto della gamma di rivestimenti superficiali utilizzati per la funzionalità. In molti casi questi trattamenti possono essere adeguatamente eliminati dal corpo, ma c'è la possibilità che il sovraccarico cellulare di SPION possa innescare risposte cellulari avverse e l'impatto a lungo termine di queste esposizioni acute non è ben compreso, quindi c'è una chiara necessità di indagare e chiarire le conseguenze biologiche dell'esposizione a SPION. È fondamentale progettare SPION funzionalizzati che non solo possano essere efficacemente e sufficientemente interiorizzati e siano adeguatamente magnetizzabili, ma anche soddisfare le esigenze di una particolare applicazione senza compromettere la tossicità cellulare. Ad esempio, le applicazioni biomediche, come la somministrazione di farmaci, richiedono alte dosi di particelle interiorizzate mentre per la somministrazione di farmaci extracellulari queste quantità non sono favorevoli101 . Una migliore comprensione degli impatti biologici porterà quindi alla progettazione di nanomateriali più biocompatibili adatti alla loro funzione.
È plausibile che lo SPION interiorizzato possa corrodersi per un lungo periodo di tempo rilasciando ioni metallici che a loro volta hanno una correlazione consolidata con il danno al DNA. Idealmente, varrebbe la pena decifrare la stabilità e i prodotti di degradazione dei rivestimenti perché un "rivestimento biocompatibile" considerato inizialmente stabile può eventualmente scomporre in un prodotto sfavorevole o esporre il nucleo di ossido di ferro, suscitando così risposte cellulari avverse. Quindi, la stabilità di SPION funzionalizzato è un'altra questione cruciale da prendere in considerazione.
Numerosi studi su SPION, inclusi quelli su agenti di contrasto per risonanza magnetica disponibili in commercio e clinicamente approvati come Feridex e Resovist, hanno riportato che queste NP sono biocompatibili e mancano di citotossicità. Attualmente la misura della biocompatibilità si concentra in gran parte sull'entità della citotossicità osservata. Tuttavia, i criteri per definire la tossicità delle NP devono essere chiaramente definiti 82 , in particolare poiché studi emergenti hanno iniziato a evidenziare risposte cellulari aberranti tra cui danni al DNA, stress ossidativo, disfunzione della membrana mitocondriale e cambiamenti nell'espressione genica a seguito dell'esposizione a SPION, tutti in assenza di citotossicità. Pertanto, termini come "biocompatibilità" devono essere rivalutati quando si commenta la sicurezza di questi agenti SPION.
La nostra attuale mancanza di comprensione degli impatti sulla salute a seguito dell'esposizione ai nanomateriali richiede strategie di test adeguate. Laddove vi sia una chiara evidenza di pericolo o le persone coinvolte siano in pericolo, le normative devono essere affrontate e valutate continuamente man mano che si evolve ogni nuova applicazione di nanomedicina. Per quanto riguarda SPION, ci sono una serie di questioni che chiaramente devono essere affrontate dalla comunità scientifica prima di approvare il loro uso clinico:
Quanto accesso ha SPION a tessuti e organi diversi da quelli trattati o indagati e dopo quanto tempo vengono eliminati dai diversi tessuti/organi e dal corpo in generale?
Quale impatto avrebbe la SPION sulla morfologia (es. polimerizzazione dell'actina) e/o sulle funzioni (es. espressione genica) delle cellule esposte e sono le alterazioni sottili ma deleterie, come il danno al DNA e le lesioni ossidative (se presenti) oggetto di indagine approfondita? Figura 5 )?
La degradazione della SPION che presumibilmente avviene nei lisosomi, con la conseguente generazione di ioni ferro, potrebbe avere un impatto su vari processi cellulari 26 55 60 61 82 ? Chen et al. 102 hanno recentemente dimostrato che il ferucarbotran può promuovere la migrazione cellulare, attivare le molecole proteiche di segnalazione e inibire l'osteogenesi nelle cellule staminali mesenchimali umane, tutti fattori che sono stati attribuiti alla generazione di ferro libero dalla degradazione del ferucarbotran.
Gli organi interni e il macchinario cellulare sono attrezzati per affrontare la lavorazione di SPION (sia rivestiti che non rivestiti) con una gamma di caratteristiche fisico-chimiche?
L'omeostasi del ferro gioca lo stesso ruolo ogni volta che incontra una SPION indipendentemente dalle sue caratteristiche fisico-chimiche?
Le diverse SPION vengono processate dalle vie intracellulari (es. via endocitotica) nello stesso modo sequenziale in tutti i tessuti o il loro destino dipende dalle cellule/tessuti?
Hanno una posizione precisa al momento dell'ingresso all'interno delle cellule e l'assorbimento e la localizzazione subcellulare dipendono dalle dimensioni e/o dal rivestimento superficiale 103 ? Un'osservazione interessante notata da Song et al. 104 era che i nanofili di ferro corti si accumulavano nelle vescicole delle cellule HeLa per pinocitosi non specifica, mentre i nanofili di ferro lunghi perforavano e diffondevano attraverso la membrana a doppio strato lipidico e penetravano solo fino al citoplasma, dimostrando così l'impatto delle caratteristiche fisiche sui meccanismi di assorbimento e siti di accumulo.
In che modo il rivestimento di SPION influenza la loro interazione con le proteine e altre entità biologiche all'interno dell'ambiente cellulare?
Questi problemi richiedono attenzione non solo per garantire un uso più sicuro di SPION nella nanomedicina, ma sono essenziali per stabilire nuove terapie mirate con un design migliorato in grado di fornire le loro promesse benefiche al mondo medico.
Fig. 5. Rappresentazione schematica della tossicità indotta da SPION a livello cellulare. SPION può causare danni diretti al DNA o provocare la generazione di radicali ossidativi che a loro volta hanno il potenziale di causare danni al DNA (indiretti), avere un impatto sul citoscheletro di actina modulando la via di segnalazione Akt e anche alterare l'espressione di vari geni come come quelli coinvolti nella regolazione del ciclo cellulare, nell'omeostasi del ferro e nel funzionamento del pancreas.
Questo lavoro è sostenuto dai fondi del Medical Research Council. SH Doak è attualmente supportato dalla borsa di studio britannica del Consiglio di ricerca.
Vorremmo ringraziare il Prof. Andrew Barron e il Sig. Alvin Orbaek (Dipartimento di Chimica, The Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology, Rice University, Houston) per l'analisi XPS e l'interpretazione dei dati (Section Toxicity Studies).
Neenu Singh ha completato il suo Master in Biochimica Medica nel 2003 (con lode ) e nel 2007 ha conseguito il PhD in Scienze Biomediche presso l'University of Wales Institute, Cardiff (UWIC). Ha lavorato allo sviluppo dei megacariociti per un anno prima di trasferirsi alla School of Medicine, Swansea University nel 2008 come ricercatrice post-dottorato in nanomedicina. Nel 2009, ha ottenuto una borsa di studio dalla Texas-UK Collaborative per visitare e lavorare presso la Rice University e Texas A&M. Attualmente il suo progetto prevede lo studio del potenziale genotossico delle nanoparticelle di ossido di ferro con diversi rivestimenti superficiali e il loro meccanismo d'azione.
Gareth JS Jenkinsè attualmente impiegato come Professore, guidando un gruppo di ricerca multidisciplinare che studia l'induzione del danno al DNA e le basi genetiche del cancro del tratto gastrointestinale (principalmente esofageo). Ha scritto 50 articoli su questi argomenti negli ultimi 10 anni. Ha studiato gli eventi molecolari che guidano lo sviluppo del cancro nei pazienti con esofago di Barrett, mentre è anche coinvolto nella ricerca molecolare di base nei campi del danno al DNA e della mutagenesi. È particolarmente interessato ai meccanismi di induzione del danno al DNA (mediante sostanze chimiche e nuovi nanomateriali), alle risposte alla dose al danno al DNA e ai meccanismi protettivi che riducono l'impatto degli agenti dannosi al DNA. Ha un interesse crescente nella valutazione del rischio di induzione del danno al DNA e recentemente è entrato a far parte del Comitato sulla mutagenicità (COM) del governo britannico.
Romisa Asadi ha conseguito la prima laurea in Genetica medica presso la Swansea University nel 2009 durante la quale ha studiato l'effetto delle nanoparticelle di ossido di ferro sull'omeostasi del ferro nella linea cellulare di epatociti. Attualmente è una studentessa di dottorato presso l'Università di Cardiff, lavorando sull'espressione genica di insetti parassiti germinali maschili.
Shareen H. Doakattualmente detiene una prestigiosa borsa di studio accademica del Research Councils UK (RCUK) supportata da entrambe le scuole di medicina e ingegneria della Swansea University, dove ha istituito un programma di ricerca sulla nanogenotossicologia incentrato sui profili genotossici dei nanomateriali ingegnerizzati, il loro meccanismo d'azione e le conseguenti conseguenze su salute umana. La dottoressa Doak è coinvolta nello sviluppo di un nuovo Centro per la NanoHealth da 21,6 milioni di sterline, dove è membro del team esecutivo di ricerca e sviluppo e guida la ricerca sulla valutazione della sicurezza dei nanomateriali destinati all'uso biomedico. La sua carriera di ricerca fino ad oggi nel campo della genotossicologia e della ricerca traslazionale sul cancro ha recentemente portato al Regno Unito (2008) e all'European (2009) Environmental Mutagen Society "Young Scientist Awards". Dott.
Articolo precedenteVisualizza il sommario del problemaArticolo successivo
"...quanti avevano ricevuto il marchio della bestia e ne avevano adorato la statua furono uccisi e tutti gli uccelli si saziarono delle loro carni..."
By: Pestilenza on Lunedì 28 Giugno 2021 05:48
................Quindi su 7000 vaccinati ne sarebbero morti la meta' ??? E che che gli hanno dato? Il cianuro?.......................
"MORTI O IN TERAPIA INTENSIVA" IMBECILLE DI MERDA.
"...quanti avevano ricevuto il marchio della bestia e ne avevano adorato la statua furono uccisi e tutti gli uccelli si saziarono delle loro carni..."
By: Pestilenza on Lunedì 28 Giugno 2021 05:46
Per pietà del cielo voglio sperare tu non dia credito a st'imbecille del cazzo che ingoia pillole come noccioline pure per i becchi di zanzara,
Per prima cosa il medico farà accertamenti per eliminare le cause POI eventualmente e in maniera del tutto non scontata prescriverà farmaci.
E cmq sempre sotto stretto controllo anche in caso essi vengano prescritti.
9 volte su 10 l'ipertensione deriva da abitudini alimentari sbagliate, percio' non è difficile interrompere il prb semplicemente smettendo di assumere alcuni alimenti.
Ne consegue, matematicamente oltre che scientificamente, che se alcuni alimenti fanno precipitare in ipertensione altri riusciranno ad abbassarla.
Alla faccia (da culo) di chi ritiene di dover SEMPRE ricorrere al pillolone (e al pannolone).
"...quanti avevano ricevuto il marchio della bestia e ne avevano adorato la statua furono uccisi e tutti gli uccelli si saziarono delle loro carni..."
By: antitrader on Lunedì 28 Giugno 2021 00:26
Una volta hai detto che avevi la pressione a 180, ergo, un po' a rischio lo sei.
Ma, a parte il covid, se veramente hai la pressione a 180, non fare il pirla e piglia le pinnole,
La pressione e' una brutta bestia, esperienza diretta relativa a diverse generazioni, finisci
sulla sedia a rotelle, ergo, lascia perdere i cazzari guaritori del web (quelli con le cipolle
e il mirtillo) e abbassa quella cazzzz di pressione.
Il farmaco giusto si trova solo per tentativi, e gli effetti collaterali sono irrilevanti.
By: Ganzo il Magnifico on Domenica 27 Giugno 2021 23:47
Non so. È difficile dare un'opinione, nessuno ne sa (quasi) niente.
Io, ma è una opinione personale non corroborata da nessun dato "hard", mi vaccinerei solo se mi ritenessi veramente a rischio. Se cioè pensassi che se prendessi il covid avrei un 50/50 di possibilità di sfangarla o di tirare il calzino. Ora così a vaccinarmi non ci penso nemmeno.
Slava Cocaïnii!
By: Ganzo il Magnifico on Domenica 27 Giugno 2021 23:41
Scusa XTOL, non ho capito la tabella che hai postato. Potresti spiegarla?
Slava Cocaïnii!
Aggiorna il browser per visualizzare correttamente il sito.
