Наночастицы и плацентарный барьер: новое исследование

Вопрос о том, оказывают ли наночастицы какое-либо воздействие на организм человека – и если оказывают, то какое – остается пока без ответа. Собрано, например, мало информации о том, передаются ли наночастицы еще не родившемуся ребенку, если их воздействию подвергается организм матери. Ученые из Эмпа (Empa) и Университетской больницы Цюриха (University Hospital Zurich) (Швейцария) опубликовали некоторые результаты исследований в этой области.

Нанотехнологии должны не только способствовать решению существующих проблем в сфере медицины, энергетики и охраны окружающей среды. Они считаются одним из локомотивов инноваций в экономике Швейцарии. Однако новые технологии смогут утвердиться, в конечном счете, только если связанные с ними потенциальные риски – такие как обусловленные влиянием свободных наночастиц – полностью исследованы и не вызывают вопросов.

В течение нескольких лет исследователи из Эмпа изучают влияние различных наночастиц на клетки и ткани человеческого организма. Такие исследования помогут ученым понять, какие проблемы эти мельчайшие частицы вещества могут создать при попадании в организм человека, а также в окружающую среду. В экспериментах, результаты которых недавно опубликованы в “Environmental Health Perspectives”, ученые из Эмпа и Университетской больницы Цюриха исследовали человеческую плаценту. Ответственная за обеспечение плода необходимым количеством питательных веществ и кислорода, плацента одновременно гарантирует, что системы кровообращения матери и плода надежно разделены. Ученые поставили своей целью узнать, способны ли наночастицы проходить через плацентарный барьер.

Надежен ли барьер?

Обычные эксперименты на животных - на мышах и крысах - не могли быть использованы для этой цели, так как плацента этих животных в корне отличается от человеческой. Как правило, проводить научные исследования на плацентарной ткани очень нелегко, но несколько матерей, родивших своих детей в Университетской больнице Цюриха, разрешили использовать свои плаценты для изучения. В лабораторных условиях тесно взаимосвязанные в этот органе кровеносные системы матери и ребенка можно сохранить в течение нескольких часов.

В ходе исследования ученые вводили в кровь матери флуоресцентные наночастицы полистирола и затем наблюдали,

попали ли наночастицы в кровообращение плода. Наночастицы полистирола очень подходят для подобных исследований, так как не вызывают стресса в окружающих тканях и могут быть легко обнаружены. Частицы, попавшие в плаценту, имели разной размер - от 50 до 500 нанометров (полмикрона) в диаметре. Первым результатом исследования было установление того факта, что граница прохождения через плаценту лежит в диапазоне от 200 до 300 нанометров. Частицы меньше этого размера проходили плацентарный барьер и попадали в кровообращение плода, в то время как более крупные задерживались плацентой.

Понять транспортный механизм

Тот факт, что наночастицы,

размер которых меньше определенного предела, способны пройти через плаценту и попасть в плод, не является новым, но это явление, безусловно, должно быть подвергнуто дальнейшему анализу. Поэтому ученые стремятся понять механизм, с помощью которого наночастицы преодолевают барьер – в обоих направлениях. Делается это не из любви к чистой науке. Ученые хотели бы понять, как можно будет применять наночастицы в терапевтических целях. Мельчайшие частицы могут с успехом использоваться в качестве транспортного средства для адресной доставки лекарств в систему кровообращения еще не родившегося ребенка, не причиняя при этом вреда здоровью матери.

Нанотехнологии в медицине и биологии