Российские учёные заставили мышей вдыхать частицы диоксида кремния

Резник Наталья

У людей появляется всё больше возможностей вдохнуть наночастицы, попадающие в атмосферу как побочные продукты при производстве различных порошков, при горении дизельного топлива, а также непосредственно в организм человека в составе лекарственных наноаэрозолей. Влияние наночастиц на здоровье человека, в первую очередь на его органы дыхания, до конца не изучено и требует комплексной оценки. Эту проблему решают специалисты Института цитологии и генетики СО РАН, Института систематики и экологии животных СО РАН и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Первые эксперименты учёные поставили на мышах.

Один из самых распространённых нанопорошков – Таркосил 25, который представляет собой частицы диоксида кремния размером около 25 нм. Его используют для многих целей, в том числе как наполнитель композиционных материалов при производстве резины, фармацевтических и косметических препаратов, основу для катализаторов.  Несмотря на широкое распространение Таркосила 25, о его влиянии на здоровье человека известно очень мало.

Реакцию организма на наноаэрозоли очень удобно исследовать на мышах линий C57Bl/6 и BALB/c, поскольку для первой характерно преобладание клеточного иммунного ответа, а для второй – гуморального. Учёные разделили молодых самцов каждой линии на 3 группы по 7–8 особей и под нембуталовым наркозом вводили им в каждую ноздрю по 12,5 микролитра суспензии Таркосила 25. Частицы диоксида кремния слипаются в воде и образуют довольно крупные агрегаты. Животным первой экспериментальной группы капали специально обработанную суспензию, в которой размер частиц не превышал 100 нм, второй группы – необработанную, с частицами более 100 нм, и  третьей, контрольной группы – физиологический раствор. Через 4 часа после введения препаратов у мышей брали образцы крови и смывы с внутренней поверхности лёгких и мелких бронхов.

Оказалось, что наноразмерные частицы Таркосила 25 вызывают увеличение количества лейкоцитов и раннее проявление воспалительной реакции иммунитета в лёгких мышей с преобладающим гуморальным типом иммунного ответа. У мышей с преобладанием клеточного иммунитета наноаэрозоль вызывает изменение формулы крови, в том числе увеличение общего числа лейкоцитов. Это означает, что наночастицы Таркосила 25 действуют на иммунную систему гораздо сильнее, чем микрочастицы, причём их эффект зависит от типа иммунного ответа.

Вредно или полезно вдыхание наночастиц Таркосила 25? Однозначно на этот вопрос пока нельзя ответить. Известно, например, что при сопоставимой величине миграции лейкоцитов в лёгкие, вызванной другими причинами, самцы мышей становятся более устойчивыми к респираторным инфекциям, но при этом у них может развиться выраженное воспаление дыхательных путей. Поэтому необходимо изучать последствия не разового, а хронического воздействия наноаэрозолей, причём на животных с различным типом иммунного ответа. По мнению исследователей, индивидуальные особенности иммунного реагирования могут иметь значение для разработки критериев профессионального отбора людей, занятых на производстве наноматериалов.

Работа поддержана ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007– 2012 годы».

Источник информации:

М. П. Мошкин, С. Е. Пельтек, Л. А. Герлинская, Т. Н. Горячковская, Г. В. Концевая, С. О. Масленникова, В. В. Попик, Н. А. Колчанов «Острая иммунно-физиологическая реакция мышей разных генотипов на поступление наночастиц SiO2 (Таркосил 25) в верхние дыхательные пути». Российские нанотехнологии, 2011, № 9–10.

Источник: Наука и технологии России | Новости в мире науки, образования, научно-исследовательские работы, конференции, семинары, гранты. Нанотехнологии, биотехнологии