Bild på en lysosom observerad med hjälp av transmissionselektronmikroskopi, en metod som kan avslöja formen av nanopartiklar inuti cellerna. Nedbrytningsprodukterna består av guldkristaller som mäter 2 nm i diameter och är självorganiserade i nanoleaves. Icke nedbrutna nanopartiklar är röda, och nedbrytningsprodukter är i orange. Upphovsman:Alice Balfourier, laboratoire MSC (CNRS/université de Paris) och Christine Péchoux-Longin (plateforme MIMA2, INRA)
Guld nanopartiklar, som ska vara stabila i biologiska miljöer, kan brytas ned i cellerna. Denna forskning, utförs av team från CNRS, l'Université de Paris, Sorbonne Université, och l'Université de Strasbourg, kommer att publiceras i PNAS den 16 december, 2019, och avslöjar cellernas förmåga att metabolisera guld, som inte är avgörande för deras funktion. Denna studie öppnar vägen för en bättre förståelse av livscykeln för guldnanopartiklar i organismer.
Guldnanopartiklar har unika optiska egenskaper som används i nanomedicin för cancerbehandling och bildbehandling. De ingår också i kosmetika och livsmedelsformler. Ändå har deras långsiktiga öde i celler varit oklart, även om det var allmänt accepterat att guldnanopartiklar förblev intakta på obestämd tid i lysosomen, cellens "avfallsåtervinningscenter".
I motsats till det nuvarande paradigmet, forskarna spårade utvecklingen av guldnanopartiklar i sex månader i en cellulär miljö, och visade att de genomgick betydande transformationer efter några veckor. Genom att mäta uttrycket över 18, 000 gener över tid, de avslöjade en biologisk process som inkluderar mekanismer för avgiftning och cellskydd, som också är involverade i nedbrytningen av andra nanomaterial. De observerade också förekomsten av icke-nedbrutna nanopartiklar och nedbrytningsprodukter i form av nanolav (se bild).
Nanoleaves observerades första gången för nästan 50 år sedan hos patienter som lider av reumatoid polyartrit som hade behandlats med en annan form av guld (joniskt guld eller "guldsalter") för att lindra smärta i lederna. Följaktligen, det finns en gemensam metabolism av nedbrytning mellan guldsalter och guldnanopartiklar.
Detta oväntade resultat, som generaliserar ödet för guldnanopartiklar i organismer, kan i framtiden hjälpa till att bättre utvärdera toxiciteten hos guldnanopartiklar och deras förmåga att elimineras från organismen. Detta tvärvetenskapliga arbete belyser också att guld, oavsett dess ursprungliga form, kan metaboliseras av däggdjur trots att det inte är nödvändigt för deras överlevnad.
