Nanomaterialen en uw hart*
Nanomaterialen op basis van silica (SiO2) kunnen volgens een laboratoriumstudie de kans op o.m.
aderverkalking duidelijk vergroten. Het aantal producten met nanomaterialen is de laatste verduizendvoudigd en mensen worden dus meer en meer blootgesteld hieraan. Blootstelling gebeurt steeds meer, zeker voor werknemers in onderzoekslaboratoria en in de high tech industrie. Doch ook de gewone mens staat bloot aan nanomaterialen die gebruikt worden in producten voor
medische en biomedische toepassingen. De onderzoekers vinden het dan ook belangrijk dat tegelijk met de ontwikkeling van nanomaterialen ook de mogelijke gevaren voor gezondheid en milieu worden onderzocht.
De studie.
(Maart 2015)
Exposure to nanoparticles may threaten heart health
Nanoparticles, extremely tiny particles measured in billionths of a meter, are increasingly everywhere, and especially in biomedical products. Their toxicity has been researched in general terms, but now a team of Israeli scientists has for the first time found that exposure nanoparticles (NPs) of silicon dioxide (SiO2) can play a major role in the development of cardiovascular diseases when the NP cross tissue and cellular barriers and also find their way into the circulatory system. Their study, published in Environmental Toxicology.
The research team was comprised of scientists from the Technion Rappaport Faculty of Medicine, Rambam Medical Center, and the Center of Excellence in Exposure Science and Environmental Health (TCEEH).
"Environmental exposure to nanoparticles is becoming unavoidable due to the rapid expansion of nanotechnology," says the study's lead author, Prof. Michael Aviram, of the Technion Faculty of Medicine, "This exposure may be especially chronic for those employed in research laboratories and in high tech industry where workers handle, manufacture, use and dispose of nanoparticles. Products that use silica-based nanoparticles for biomedical uses, such as various chips, drug or gene delivery and tracking, imaging, ultrasound therapy, and diagnostics, may also pose an increased cardiovascular risk for consumers as well."
In this study, researchers exposed cultured laboratory mouse cells resembling the arterial wall cells to NPs of silicon dioxide and investigated the effects. SiO2 NPs are toxic to and have significant adverse effects on macrophages. a type of white blood cell that take up lipids, leading to atherosclerotic lesion development and its consequent cardiovascular events, such as heart attack or stroke. Macrophages accumulation in the arterial wall under atherogenic conditions such as high cholesterol, triglycerides, oxidative stress -- are converted into lipids, or laden "foam cells" which, in turn, accelerate atherosclerosis development.
"Macrophage foam cells accumulation in the arterial wall are a key cell type in the development of atherosclerosis, which is an inflammatory disease" says co-author Dr. Lauren Petrick. "The aims of our study were to gain additional insight into the cardiovascular risk associated with silicon dioxide nanoparticle exposure and discover the mechanisms behind Si02's induced atherogenic effects on macrophages. We also wanted to use nanoparticles as a model for ultrafine particle (UFP) exposure as cardiovascular disease risk factors."
Both NPs and UFPs can be inhaled and induce negative biological effects. However, until this study, their effect on the development of atherosclerosis has been largely unknown. Here, researchers have discovered for the first time that the toxicity of silicon dioxide nanoparticles has a "significant and substantial effect on the accumulation of triglycerides in the macrophages," at all exposure concentrations analyzed, and that they also "increase oxidative stress and toxicity."
A recent update from the American Heart Association also suggested that "fine particles" in air pollution leads to elevated risk for cardiovascular diseases. However, more research was needed to examine the role of "ultrafine particles" (which are much smaller than "fine particles") on atherosclerosis development and cardiovascular risk.
"The number of nano-based consumer products has risen a thousand fold in recent years, with an estimated world market of $3 trillion by the year 2020," conclude the researchers. "This reality leads to increased human exposure and interaction of silica-based nanoparticles with biological systems. Because our research demonstrates a clear cardiovascular health risk associated with this trend, steps need to be taken to help ensure that potential health and environmental hazards are being addressed at the same time as the nanotechnology is being developed.
Reference:
1. Lauren Petrick, Mira Rosenblat, Nicole Paland, Michael Aviram. Silicon dioxide nanoparticles increase macrophage atherogenicity: Stimulation of cellular cytotoxicity, oxidative stress, and triglycerides accumulation. Environmental Toxicology, ; DOI: 10.1002/tox.22084
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Blootstelling aan nanodeeltjes kan gezondheid van het hart bedreigen
Nanodeeltjes, uiterst kleine deeltjes gemeten in miljardste van een meter, zijn steeds overal, en vooral in biomedische producten. Hun toxiciteit is onderzocht in algemene termen, maar nu een team van Israëlische wetenschappers heeft voor de eerste keer gevonden dat blootstelling aan nanodeeltjes (NP) van siliciumdioxide (SiO2) kan een belangrijke rol spelen in de ontwikkeling van hart- en vaatziekten bij de NP kruis weefsel en cellulaire barrières en ook hun weg vinden naar de bloedsomloop. Hun studie, gepubliceerd in Environmental Toxicology.
Het onderzoeksteam bestond uit wetenschappers van het Technion Rappaport Faculteit der Geneeskunde, Rambam Medical Center, en het Center of Excellence in Exposure Science and Environmental Health (TCEEH).
"Environmental blootstelling aan nanodeeltjes wordt steeds onvermijdelijk gevolg van de snelle expansie van de nanotechnologie," zegt eerste auteur van de studie, Prof. Michael Aviram, van het Technion Faculteit der Geneeskunde, "Deze blootstelling kan vooral chronische voor de werknemers in onderzoekslaboratoria en in zijn high tech industrie, waarbij werknemers verwerken, vervaardigen, gebruiken en te vervreemden van nanodeeltjes. Producten die op basis van silica nanodeeltjes gebruiken voor biomedische toepassingen, zoals diverse chips, drugs of gen levering en tracking, beeldvorming, ultrageluid, en diagnostiek, kunnen ook vormen een verhoogd cardiovasculair risico voor consumenten. "
In deze studie, onderzoekers blootgesteld laboratorium gekweekte muizencellen lijkt de slagaderwand cellen NP van siliciumdioxide en hebben de effecten. SiO2 NP's zijn giftig voor en hebben een significante negatieve effecten op macrofagen. een soort witte bloedcellen die nemen lipiden, wat leidt tot ontwikkeling van atherosclerose en de daaruit voortvloeiende cardiovasculaire gebeurtenissen, zoals een hartaanval of beroerte. Macrofagen accumulatie in de vaatwand onder atherogene zoals hoge cholesterol, triglyceriden, oxidatieve stress - worden omgezet in lipiden of beladen "schuimcellen" die, op zijn beurt versnelde ontwikkeling van atherosclerose.
"Macrofaag schuimcellen accumulatie in de vaatwand is een belangrijke celtype in de ontwikkeling van atherosclerose, een ontstekingsziekte" zegt co-auteur Dr Lauren Petrick. "Het doel van ons onderzoek was om meer inzicht te krijgen in het cardiovasculaire risico in verband met siliciumdioxide nanodeeltjes belichting en ontdek de mechanismen achter Si02's geïnduceerde atherogene effecten op macrofagen. We wilden ook nanodeeltjes te gebruiken als een model voor ultrafijne deeltjes (UFP) blootstelling als hart-en vaatziekten risicofactoren. "
Zowel NP en UFPs kunnen worden ingeademd en veroorzaken negatieve biologische effecten. Tot deze studie het effect op de ontwikkeling van atherosclerose is grotendeels onbekend is. Hier hebben onderzoekers ontdekt voor het eerst dat de toxiciteit van siliciumdioxide nanodeeltjes een "significant en substantieel effect op de accumulatie van triglyceriden in de macrofagen," bij alle concentraties belichting geanalyseerd, en dat zij ook "stijging oxidatieve stress en toxiciteit. "
Een recente update van de American Heart Association ook gesuggereerd dat "fijne deeltjes" in luchtvervuiling leidt tot een verhoogd risico op hart- en vaatziekten. Echter meer onderzoek nodig om de rol van "ultrafijne deeltjes" op ontwikkeling van atherosclerose en cardiovasculaire risico (die veel kleiner zijn dan "fijne deeltjes" zijn) onderzoeken.
"Het aantal nano-gebaseerde consumentenproducten is gestegen duizend maal in de afgelopen jaren, met een geschatte wereldmarkt van $ 3000000000000 in het jaar 2020," concluderen de onderzoekers. "Deze realiteit leidt tot blootstelling van de mens en de interactie van silica-gebaseerde nanopartikels met biologische systemen verhoogd. Omdat ons onderzoek blijkt dat er duidelijk cardiovasculair risico voor de gezondheid in verband met deze trend, moeten maatregelen worden genomen om ervoor te zorgen dat potentiële gezondheids- en milieurisico's worden aangepakt tegelijkertijd de nanotechnologie ontwikkeld.
Referentie:
1. Lauren Petrick, Mira Rosenblat, Nicole Paland, Michael Aviram. Siliciumdioxide nanodeeltjes verhogen macrofaag Atherogeniciteit: Stimuleren van cellulaire cytotoxiciteit, oxidatieve stress en triglyceriden accumulatie. Environmental
Toxicology, ; DOI: 10.1002 / tox.22084
Reacties: