Nanočástice pro zdravé buňky


Fráze „dej si vitamíny“ může být už brzy nahrazena spojením „pohlť své keramické nanočástice“. A to pokud kosmický výzkum dá větší význam myšlence, že nanoskopické částice mohou pomoci chránit buňky před běžným způsoby poškození.

Oxidační stres se v našem těle objevuje, když buňky ztrácejí svoji přirozenou rovnováhu elektronů v molekulách, z nichž jsou vytvořené. Jde o běžný a neustálý proces, který je součástí našeho metabolismu. Jenže zároveň hraje roli v procesu stárnutí a v některých patologických stavech, jako jsou srdeční selhání, svalová atrofie nebo Parkinsonova nemoc.

Nejlepší radou pro udržení našeho těla v rovnováze a předejití oxidačnímu stresu je zdravé stravování a dostatek vitamínů. Nicméně v oblasti udržování buněk v kondici vykazují slibné výsledky i nanočástice.

Je prokázáno, že kosmonauti během letu vesmírem vykazují větší míru oxidačního stresu, protože jsou vystaveni vyšší dávce záření, které dostávají, a navíc jim pomáhá i pobyt ve stavu beztíže. A tak italské výzkumníky zajímalo, jestli mohou mít nanočástice stejný ochranný efekt na buňky na Mezinárodní kosmické stanici, stejně jako na Zemi.

Připravili tak svalové buňky, které poslali na Mezinárodní kosmickou stanici. Zde byly kultivovány v inkubátoru ESA Kubik, následně byly zmraženy za účelem skladování.

„Před rokem tucet našich zmrzlých vzorků přistál v Tichém oceánu v kosmické lodi Dragon. Po srovnání vzorků jsme viděli zásadní rozdíl v buňkách ošetřených keramickými nanočásticemi,“ uvádí Gianni Ciofani z italského institutu IIT (Istituto Italiano di Tecnologia). „Účinek, který jsme pozorovali, vyvolává dojem, že nanočástice působí lépe a déle, než tradiční antioxidanty, jako jsou vitamíny.“

„Nastavení experimentu vedlo k tomu, že jsme získali vynikající vzorky k analýze pomocí RNA sekvencování,“ pokračuje Gianni Ciofani. „Kosmický výzkum přitom není stejný jako tradiční laboratorní práce, protože máme k dispozici mnohem méně vzorků, nemůžeme práci udělat osobně a máme nepřekročitelné uzávěrky, jako jsou termíny startů, přistání a možnosti ukládání vzorků. Je to výzva, ale zároveň je to skutečné vzrušení!“ Tým navíc našel způsoby, kterak pro účely budoucích studií zlepšit a zjednodušit procesy.

Výzkum přikládá váhy hypotéze kosmonauta-dítěte ve stavu beztíže. Pozorované změny ve svalových buňkách jsou totiž podobné těm, kterými procházejí dětské buňky v matčině děloze.

„Někteří výzkumníci vidí podobnosti v tom, kterak se lidské tělo adaptuje na život ve vesmíru s prenatálními podmínkami: jsou podobné v plavbě teplým okolním prostředím s různým příjmem kyslíku. Můžeme to tedy považovat za návrat do původního stavu,“ uvádí Giada Genchi, také z institutu IIT.

Vysoce kvalitní vzorky svalové tkáně jsou nyní dále analyzovány a srovnávání se vzorky z podobných experimentů, které letěly do vesmíru dříve. Na tomto poli je totiž třeba zodpovědět ještě celou řadu otázek. Třeba jaký je nejlepší způsob podávání nanočástic nebo jak dlouho jejich efekt přetrvává, stejně jako je potřeba zodpovědět otázky ohledně možných nežádoucích vedlejších účinků.

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).

Rubriky