Изменения ДНК, вызываемые токсичными наночастицами
Изображение: Christine Daniloff / MIT
Ученые из Гарварда и Массачусетского технологического института (МИТ) проанализировали влияние наночастиц, используемых в пищевой и косметической промышленностях, на ДНК человека. Работа группы финансировалась Национальным институтом здравоохранения США. Свои исследование авторы опубликовали в журнале ACS Nano, а популярное изложение доступно на сайте МИТ.
Наночастицы, добавляемые в продукты питания, косметические средства и материалы, которые используются для производства одежды, при попадании в организм, могут накапливаться в тканях и высвобождать свободные радикалы, повреждающие ДНК. Для исследования этого эффекта ученые провели эксперименты с пятью наночастицами: серебра, диоксида кремния, а также оксидами цинка, железа и церия. В качестве тканей для проверки активности токсинов использовались лимфобластоидные клетки крови человека и клетки яичников китайских хомяков.
Исследователи обнаружили, что наночастицы оксида цинка, часто содержащиеся в кремах для защиты кожи от ультрафиолетовых лучей, и частицы серебра, применяемые при производстве игрушек, одежды и зубной пасты для придания антимикробных свойств, значительно повреждают ДНК. Диоксид кремния, который может содержаться в современных продуктах питания и лекарствах, незначительно повреждает ДНК. Оксиды железа и церия тоже показали низкую токсичность.
В своей работе авторы использовали усовершенствованный метод регистрации повреждений ДНК ─ метод CometChip, который позволяет проводить более чем в 30 раз быстрый анализ по сравнению со стандартным методом ДНК-комет («Comet assay»).
Как заявили ученые, это совсем не означает, что необходимо отказываться от токсичных нанодобавок. Результаты интоксикации сильно зависят от дозы токсина и его накопления в тканях, и до некоторого уровня использование наночастиц может быть вполне безопасным. Например, при концентрации оксидов цинка и серебра до десяти микрограмм на миллилитр ДНК практически не повреждалась.
В дальнейшем ученые собираются исследовать влияние наночастиц на ткани кожи, легких и желудка, и выяснить действие на организм человека оксидов металлов, содержащихся в принтере и копировальном тонере.
