Nanodeeltjes voor gezond weefsel

“Eet je vitamines” zou in de toekomst vervangen kunnen worden door “neem je keramische nanodeeltjes op”, aangezien ruimteonderzoek meer gewicht geeft aan het idee dat nanoscopische deeltjes cellen kunnen helpen beschermen tegen veelvoorkomende oorzaken van schade.

Oxidatieve stress treedt op in ons lichaam wanneer cellen de natuurlijke balans van elektronen in de moleculen waarvan we zijn gemaakt, verliezen. Dit is een veel voorkomende en constante gebeurtenis die deel uitmaakt van ons metabolisme, maar ook een rol speelt bij het verouderingsproces en verschillende pathologische aandoeningen, zoals hartfalen, spieratrofie en de ziekte van Parkinson.

Het beste advies om je lichaam in balans te houden en oxidatieve stress te vermijden, is om nog steeds gezond te eten en voldoende vitamines te eten, maar nanodeeltjes laten veelbelovende resultaten zien om de cellen in vorm te houden.

In de ruimte is aangetoond dat astronauten meer oxidatieve stress ondervinden als gevolg van de extra straling die ze ontvangen en als bijproduct van zweven in gewichtloosheid, dus onderzoekers in Italië wilden graag zien of nanodeeltjes hetzelfde beschermende effect op cellen zouden hebben. op het International Space Station zoals op aarde.

Ze prepareerden spiercellen die naar het internationale ruimtestation vlogen en werden gekweekt in ESA’s Kubik-incubator voordat ze werden ingevroren voor opslag.

“Een jaar geleden spatten onze bevroren monsters neer in de Stille Oceaan op het Dragon-ruimtevaartuig, en na het vergelijken van de monsters zagen we een duidelijk effect in de cellen die waren behandeld met keramische nanodeeltjes”, zegt Gianni Ciofani van het Istituto Italiano di Tecnologia in Italië. “Het effect dat we hebben waargenomen, lijkt te impliceren dat nanodeeltjes beter en langer werken dan traditionele antioxidanten zoals vitamines.”

“De opzet van het experiment resulteerde in uitstekende monsters om te analyseren met behulp van ultramoderne RNA-sequencing”, vervolgt Gianni. “Ruimteonderzoek doen is niet hetzelfde als traditioneel laboratoriumwerk, omdat we minder monsters hebben, we het werk niet zelf kunnen doen en we moeten werken rond deadlines zoals lanceringsdagen, landen en opslaan van de monsters. Het is uitdagend maar spannend onderzoek!” Het team heeft zelfs manieren gevonden om het proces voor toekomstige studies te verbeteren en te vereenvoudigen.

Hypothese van baby-astronauten

Het onderzoek voegt gewicht toe aan de baby-astronaut-hypothese van gewichtloosheid. De waargenomen veranderingen in spierweefsel zijn vergelijkbaar met hoe het weefsel van baby’s zich in de baarmoeder ontwikkelt.

“Sommige onderzoekers zien overeenkomsten met hoe menselijke lichamen zich aanpassen aan het leven in de ruimte met prenatale omstandigheden: er zijn overeenkomsten met drijven in een warme omgeving met verschillende zuurstofopname en we beschouwen het als een mogelijkheid om terug te keren naar de staat”, zegt Giada Genchi, ook van de afdeling Smart Bio-Interfaces van het Istituto Italiano di Tecnologia.

De hoogwaardige spierweefselmonsters van het team worden verder geanalyseerd en vergeleken met monsters van vergelijkbare experimenten die eerder zijn gevlogen. Er valt nog veel meer te leren, zoals wat de beste manier is om nanokeramiek toe te dienen en hoelang hun beschermende effecten aanhouden en mogelijke ongewenste bijwerkingen.