Una delle idee più grandi nel trattamento delle malattie coinvolge materiale così piccolo da non essere nemmeno visibile. Minuscole particelle d'oro - delle dimensioni di diversi atomi - vengono propagandate come veicoli per inviare farmaci esattamente dove sono necessari nel corpo, riducendo al minimo gli effetti collaterali e il dosaggio necessario.

Ma un recente studio UWM ha scoperto che mentre le nanoparticelle d'oro ingegnerizzate sono attraenti per la somministrazione intelligente di farmaci, hanno un aspetto negativo:un grande potenziale per interrompere la fertilità di una donna.

"Li chiamiamo una classe emergente di nuovi interferenti endocrini, " disse Reinhold Hutz, professore di scienze biologiche. "Questo studio è il primo a esaminare gli effetti tossici delle nanoparticelle d'oro nel tessuto ovarico vivente, quindi è una prova molto precoce".

Gli interferenti endocrini sono sostanze chimiche che, anche in tracce, confondere il complicato sistema di messaggistica ormonale, alterando o interrompendo una vasta gamma di normali attività cellulari.

Includono pesticidi, plastificanti in contenitori per alimenti e ritardanti di fiamma applicati agli indumenti. Ognuno può essere tossico per l'uomo in modi diversi.

Lo studio UWM è stato uno dei primi a studiare le nanoparticelle come interferenti endocrini.

Le nanoparticelle sono ovunque

Capire come le nanoparticelle d'oro influenzano il corpo è importante perché stanno iniziando ad essere utilizzate per la somministrazione di farmaci negli esseri umani, ha detto Jeremy Larson, un ex studente di master del Dipartimento di Scienze Biologiche che ha condotto gran parte della ricerca.

Anche, nanoparticelle di vari materiali, non solo oro, stanno diventando sempre più diffusi come ingredienti nei prodotti di consumo che vanno dagli imballaggi per alimenti agli articoli per la cura personale, come creme solari.

Larson ha determinato che le nanoparticelle d'oro influenzano la produzione di progesterone, un ormone steroideo sessuale che influenza la produzione di estrogeni e testosterone. Sebbene il cambiamento fosse sottile, Egli ha detto, è stato rilevato a un importo pari a 200, 000 volte inferiore alla dose per uso clinico.

"Il percorso biochimico che abbiamo valutato, chiamata steroidogenesi, è enorme, " ha detto Larson. "Non include solo la produzione di progesterone ed estrogeni, ma anche produzione di ormoni dello stress e altri prodotti, a seconda del tipo di tessuto."

Ciò significa che è possibile che le nanoparticelle possano causare cambiamenti nelle funzioni corporee diverse dalla riproduzione che coinvolgono gli estrogeni, come il sistema immunitario e il funzionamento del cervello.

Hutz e Larson hanno lavorato allo studio con il laboratorio di tossicologia di Michael Carvan presso la School of Freshwater Sciences dell'UWM. Il laboratorio di Carvan e il Children's Environmental Health Sciences Core Center hanno fornito i fondi.

Le nanoparticelle più piccole possono fare più danni

larson, Carvan e Hutz hanno limitato il loro studio agli effetti nel tessuto ovarico, ma altri studi sui ratti hanno dimostrato che le nanoparticelle d'oro depositate negli organi riproduttivi maschili possono alterare il testosterone.

Sono necessarie molte più ricerche per determinare un quadro più completo degli impatti sulla salute delle nanoparticelle. Quel lavoro richiederà tempo, ha detto Hutz.

"Poiché le nanoparticelle sono tutte di dimensioni variabili, composizione e comportamento, dovranno essere indagati uno alla volta, " Egli ha detto.

Un altro ostacolo allo studio delle nanoparticelle è che su scala atomica, le molecole si comportano diversamente da come farebbero alla rinfusa.

"Ci sono livelli di complessità, Larson ha detto. "In genere, più piccola è la nanoparticella, maggiore è il suo potenziale di interazione con l'ambiente."

Hutz ritiene che le particelle potrebbero essere meno dannose se le loro strutture chimiche fossero modificate per limitare la loro attività all'interno delle cellule.