نانوذرات را از مغزتان خارج کنید / کوچکترین ذرات در کمین سلامتی شما

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، گروهی از دانشمندان آکادمی علوم روسیه (ICG SB RAS) و موسسه بیولوژیکی TSU راهی را اثبات کرده‌اند که نانوذرات ویروسی، مواد آلی و غیرآلی از محیط وارد مغز می‌شوند به علاوه محققان یک راه ساده و ارزان برای جلوگیری از ورود آن‌ها نیز گزارش کرده‌اند. داده‌های آن‌ها از انجام این پروژه می‌تواند نقش مهمی در پزشکی و داروسازی داشته باشند؛ جایی که نانوذرات بطور فزاینده برای تشخیص و درمان بیماری‌های جدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

میخایل مشکین، مدیر مرکز آزمایشگاه منابع ژنتیک انسانی گفت: حجم بالایی از نانوذرات با تنوع بالایی از عناصر شیمیایی و ترکیبات آن‌ها در محیط، از بی ضرر تا سمی وجود دارد. برای مثال اکسید فلزات سنگین. دانشمندان داده‌هایی را جمع آوری کرده‌اند که حاکی از اثرات منفی نانوذرات است؛ به عنوان مثال، افرادی که در فاصله ۵۰ متری بزرگراه زندگی می‌کنند؛ ممکن است به دلیل تجمع نانوذرات در مغز دچار بیماری‌های عصبی مانند آلزایمرو پارکینسون شوند.

 

محققان در پی تعیین چگونگی ورود نانوذرات به مغز بودند و آزمایش‌های هدایت شده روی موش‌ها به تخمین مسیر حرکت نانوذرات کمک می‌کند. آن‌ها نانوذرات را به داخل حفره بینی حیوانات آزمایشگاهی وارد کرده و از تصویربرداری مغناطیسی (MRI) برای نظارت بر پراکندگی آن‌ها در میان ساختار‌های مغز استفاده کردند. مطالعات نشان می‌دهد که ذرات ظرف ۳ ساعت در مجاری بویایی ظاهر می‌شوند. بعد از ۱۲ ساعت غلظت در هیپوکامپ، چین خوردگی‌های مغز و سایر ساختار‌های مغز افزایش می‌یابد و به حداکثر می‌رسد. بیشترین مقدار بعد از ۳ یا ۴ روز مشاهده می‌شود. حرکت با مسیر ارتباطات عصبی سیستم بویایی مطابقت دارد.

علاوه بر این، محققان یافتند که ذرات در رشته‌های عصبی حرکت کرده و می‌توانند از بین سیناپس‌هایی که نورون‌های مختلف را به یکدیگر مرتبط می‌کنند، عبور کنند. همانطور که معلوم است، تمام نانوذرات از سیناپس‌ها عبور نمی‌کنند، به عنوان مثال، اکسید منگنز از سیناپس‌ها عبور می‌کند، اما دی اکسید سیلیکون (شن و ماسه) عبور نمی‌کند. بعد از بررسی علت این اتفاق، مشخص شد که اکسید منگنز برخلاف ماسه به طور موثر به پروتئین‌های AP-۳ که در فرآیند‌های انتقال سیناپسی نقش دارند، متصل می‌شود.

 

مدیر مرکز آزمایشگاه منابع ژنتیک انسانی بیان کرد: شکست‌های آزمایشگاهی اغلب در راه رسیدن به یک نتیجه جالب قرار دارند. محققان ما می‌خواهند اثر واقعی بیولوژیکی ورود نانوذرات به مغز را بفهمند. در یک آزمایش، به مدت یک ماه اکسید منگنز از طریق بینی به موش تزریق شد اما در رفتار موش‌ها چیزی عوض نشد. مطالعه MRI نشان داد، در مغز این موش‌ها هیچ محلی برای تجمع کنتراست مغناطیسی منگنز وجود ندارد. علاوه بر این، یک تزریق از نانوذرات به مجرای بینی به طور کامل ضبط و ورود آن‌ها به مغز را در تزریق‌های بعدی مسدود می‌کند. این نتایج منجر به مطالعه منظم در مورد عوامل موثر در انتقال نانوذرات از حفره بینی به مغز شده است.

دو گروه از عوامل وجود دارد، دسته اول موادی هستند که بر روی وضعیت لایه مخاطی که انتهای نورون‌های بویایی را پوشانده است، تاثیر می‌گذارد. دسته دوم موادی هستند که بر پتانسیل غشای گیرنده‌های بویایی تاثیر می‌گذارند. در نتیجه ممکن است ترکیبات شیمایی پیدا کنیم که انتقال نانوذرات از بینی تا مغز را کاملا مسدود یا به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود ببخشد.

مشکین افزود: روش‌های جدید راه حلی برای درمان ورم مغزی است. داده‌های به دست آمده به درک چگونگی افزایش غلظت این ذرات و نحوه ورود آن‌ها به بدن بیمار کمک می‌کند. اکنون نانوذرات به منظور افزایش کارآیی، در دارو‌های مختلف وارد می‌شوند. داده‌های بدست آمده به درک چگونگی افزایش غلظت این ذرات و نحوه ورود آن‌ها به بدن بیمار کمک می‌کند همچنین دانشمندان قصد دارند تا تحقیقات مربوط به افراد در مشاغل پرخطر، آتش نشانان و جوشکاران را انجام دهند تا از روش‌های کشف شده اخیر برای جلوگیری از نانوذرات استفاده کنند. براساس نتایج به دست آمده، می‌توان سازوکار‌هایی را برای محافظت از مردم در برابر اثرات نامطلوب چنین ذراتی ایجاد کرد.