Учёные НГУ: наночастицы из окружающей среды накапливаются в лёгких и разносятся по всему организму

Учёные смогли отследить движение аэрозолей в организме в предельно низких концентрациях

Исследование учёных опровергло миф о том, что частицы размером 200 нм не проникают дальше лёгких в организм и выводятся через верхние дыхательные пути. Более того, накапливаясь, они могут негативно повлиять на внутренние органы, включая развитие онкологических заболеваний.

%d0%b0%d1%8d%d1%80%d0%be%d0%b7%d0%be%d0%bb%d1%8c

Как сообщает пресс-служба НГУ, исследование с помощью метода ускорительной масс-спектроскопии (УМС) провела группа специалистов из лаборатории радиоуглеродных методов НГУ и ряда институтов СО РАН Александра Селиванова (ФФ-2014), студентка ФЕН НГУ Даяна Гулевич и аспирант Новосибирского института органической химии СО РАН Андрей Таратайко (ФЕН-2012). Для эксперимента использовались лабораторные мыши, а концентрация применяемых аэрозолей была максимально приближена к естественным условиям городского воздуха: это 0,8–2 мкг дисперсных частиц на кубический метр или 10000–50000 штук на кубический сантиметр. 

Результаты показали, что вдыхаемые нанончастицы крайне плохо выводятся из организма млекопитающих. Проникая через лёгкие, они разносятся по организму, накапливаясь в почках, печени и мозге, при этом не накапливаясь в сердце. Даже через полгода (а это четверть жизни мышей) наночастицы продолжали оставаться в лёгких.  

Авторы работы отмечают, что метод УМС позволил отследить движение аэрозолей в организме в предельно низких концентрациях, а также использовать естественный, то есть ингаляционный, способ введения частиц.

«В результате бурного развития технологий нас окружает всё большее и большее количество наночастиц, которых ранее не существовало в природе. Раньше для того, чтобы проверить, как распространяются аэрозоли по организму, использовали весьма специфические вещества, например, радиоактивный технеций, такие металлы, как золото, серебро (в организме их очень мало). Однако бóльшая часть аэрозолей, вдыхаемых людьми — отнюдь не металлы, а углеродсодержащие вещества: естественные частицы почвы, пыльцы, спор и искусственные — сажа, выхлопы двигателей, выбросы тепловых электростанций. Найти такие частицы в организме, состоящем на 20% из углерода, при их естественной концентрации сложнее, чем иголку в стоге сена. До нас учёные использовали дозы частиц, значительно превышающие естественные количества, вводя их в виде концентрированных растворов через трахею или внутривенно», — прокомментировала актуальность и новаторство исследования старший научный сотрудник лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ и Института катализа СО РАН Екатерина Пархомчук.

Исследования учёных опровергают распространённое утверждение о том, что частицы размером 200 нанометров не проникают в организм дальше лёгких. Более того, накапливаясь, они могут вызывать различные заболевания, включая онкологические. В частности, по словам Пархомчук, примером может быть тот факт, что у спасателей, работающих в течение длительного времени на месте теракта 11 сентября 2001 г., спустя несколько лет диагностировался рак.

«В продуктах горения синтетических материалов могут содержаться канцерогены, например, 3,4-бензопирен, который в лабораторных условиях используют для целенаправленного вызывания опухолей», — отметила учёный. Возможно, причина – это именно накопление и трудное выведение наночастиц.

Статья, посвящённая работе новосибирских учёных, была опубликована в журнале Chemosphere и стала лидером по количеству прочтений.

Источник: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653516307342?np=y