Onze gezondheid: nieuwe focus op het synergie-effect van nanodeeltjes

Nanodeeltjes worden gebruikt in een breed scala van producten en productieprocessen omdat de eigenschappen van een materiaal drastisch kunnen veranderen wanneer het materiaal in nanovorm wordt geleverd.

Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om afvalwater te zuiveren en medicijnen door het lichaam te transporteren. Ze worden ook toegevoegd aan bijvoorbeeld sokken, kussens, matrassen, telefoonhoezen en koelkasten om de items te voorzien van een antibacterieel oppervlak.

Er is veel onderzoek gedaan naar de invloed van nanodeeltjes op mens en milieu en een aantal onderzoeken heeft aangetoond dat nanodeeltjes onze cellen kunnen verstoren of beschadigen.

Dit wordt bevestigd door een nieuwe studie die ook heeft gekeken naar hoe cellen reageren wanneer ze tegelijkertijd worden blootgesteld aan meer dan één soort nanodeeltjes.

De hoofdauteur van de studie is Barbara Korzeniowska van de afdeling Biochemie en Moleculaire Biologie bij SDU. Hoofd onderzoek is prof. Frank Kjeldsen van dezelfde afdeling.

“Gedurende ons hele leven worden we blootgesteld aan veel verschillende soorten nanodeeltjes, en we moeten onderzoeken hoe de combinatie van verschillende nanodeeltjes ons beïnvloedt en ook of een accumulatie door het leven ons kan schaden”, zegt Barbara Korzeniowska.

Zelf raakte ze geïnteresseerd in het onderwerp toen haar dochtertje op een dag in bad ging en een rubberen eend als speelgoed kreeg.

“Het bleek dat het behandeld was met nanozilver, waarschijnlijk om het bacterievrij te houden, maar kleine kinderen stopten hun speelgoed in hun mond, en ze zou zo nanozilver kunnen inslikken. Dat is zeer zorgwekkend als uit onderzoek blijkt dat nano -zilver kan menselijke cellen beschadigen, “zegt ze.

In haar nieuwe studie keek ze naar nano-zilver en nano-platina. Ze heeft hun individuele effect onderzocht en of blootstelling van beide typen nanodeeltjes resulteert in een synergie-effect in twee soorten hersencellen.

“Er zijn bijna geen studies naar het synergie-effect van nanodeeltjes, dus het is belangrijk om met deze studies aan de slag te gaan”, zegt ze.

Ze koos voor nano-zilver omdat het al bekend is dat het cellen kan beschadigen en nano-platina, omdat nano-platina wordt beschouwd als zogenaamd bio-inert; dwz heeft een minimale interactie met menselijk weefsel.

De nanodeeltjes zijn getest op twee soorten hersencellen: astrocyten en endotheelcellen. Astrocyten zijn ondersteunende cellen in het centrale zenuwstelsel, die oa helpen om het zenuwstelsel van voedingsstoffen te voorzien en schade aan de hersenen te herstellen. Endotheelcellen zitten aan de binnenkant van de bloedvaten en transporteren stoffen van de bloedbaan naar de hersenen.

Toen de endotheelcellen werden blootgesteld aan nano-platina, gebeurde er niets. Bij blootstelling aan nanozilver verslechterde hun vermogen om te delen. Bij blootstelling aan zowel nano-zilver als nano-platina werd het effect versterkt en stierven ze in grote aantallen. Bovendien namen hun afweermechanismen af ​​en hadden ze moeite om met elkaar te communiceren.

“Dus hoewel nano-platina alleen geen kwaad kan, gebeurt er iets drastisch als ze gecombineerd worden met een ander soort nanodeeltjes”, zegt Frank Kjeldsen.

De astrocyten waren meer winterhard en reageerden “slechts” met een verminderd vermogen om te delen bij blootstelling aan beide soorten nanodeeltjes.

Een eerdere studie, uitgevoerd door Frank Kjeldsen, heeft een dramatisch synergie-effect aangetoond van zilveren nanodeeltjes en cadmiumionen, die van nature overal om ons heen op aarde voorkomen.

In die studie stierf 72% van de cellen (in deze studie waren het darmcellen) doordat ze werden blootgesteld aan zowel nanozilver- als cadmiumionen. Toen ze alleen werden blootgesteld aan nano-zilver, stierf 25%. Alleen bij blootstelling aan cadmiumionen stierf 12%.

“We worden onvrijwillig blootgesteld – er is weinig bekend over hoe grote concentraties nanodeeltjes worden gebruikt in industriële producten. We weten ook niet welke deeltjesgrootte ze gebruiken – de grootte heeft ook invloed op de vraag of ze een cel kunnen binnendringen”, zegt Barbara Korzeniowska en vervolgt:

“Maar we weten dat veel mensen onvrijwillig worden blootgesteld aan nanodeeltjes, en dat er levenslange blootstelling kan zijn.”

Er zijn vrijwel geen beperkingen voor het toevoegen van nanodeeltjes aan producten. In de EU moeten fabrikanten echter een toelating hebben als ze nanodeeltjes willen gebruiken in producten met antibacteriële eigenschappen. In Denemarken moeten ze ook het nano-gehalte in dergelijke producten op het etiket vermelden.