Наночастицы, образованные очень небольшим количеством атомов серебра, могут защищать клетки от вреда, наносимого этанолом. Исследование, доказывающее этот эффект, было проведено учеными из Университета Барселоны (University of Barcelona) совместно со специалистами из Лаборатории магнетизма и нанотехнологий Университета Сантьяго-де-Компостела (University of Santiago de Compostela), Испания. О своей работе исследователи сообщают в статье, анонсированной на обложке последнего номера журнала Journal of the American Chemical Society.

«Результаты исследования показывают, что кластеры из небольшого количества атомов серебра катализируют окисление этанола в концентрациях аналогичных тем, которые обнаруживаются в крови алкоголиков, и при значениях мембранного потенциала и рН, сопоставимых с существующими в клетках млекопитающих», – объясняет Густаво Эгеа (Gustavo Egea).

Густаво Эгеа – профессор кафедры клеточной биологии, иммунологии и неврологии медицинского факультета Университета Барселоны, совмещающий свою преподавательскую деятельность с научной работой в Институте нанонауки и нанотехнологий (Institute of Nanosciences and Nanotechnology  – IN2UB) и Научно-исследовательском институте биомедицины (August Pi i Sunyer Biomedical Research Institute – IDIBAPS).

Исследователи провели изучение влияния наночастиц серебра на астроциты, подвергшиеся предварительному воздействию этанолом. Этот тип клеток находится вблизи нейронов и широко используется для изучения патофизиологического влияния алкоголя при фетальном алкогольном синдроме, болезни, развивающейся у некоторых неродившихся детей, чьи матери принимали чрезмерные дозы алкоголя, и ведущей к целому ряду тяжелых неврологических расстройств.

Особенно вредное влияние алкоголь оказывает на нервные клетки, а при поражении астроцитов он вызывает запрограммированную клеточную смерть, или апоптоз, и изменения в актиновом цитоскелете. При последующем воздействии наночастиц серебра на предварительно обработанные этанолом клетки актиновый цитоскелет демонстрировал заметное улучшение состояния, а смерть клеток не наступала.

«Таким образом, вредный эффект этанола на астроциты смягчается наночастицами серебра, действующими в качестве цитопротектора», – объясняет Хавьер Сельва (Javier Selva), преподаватель кафедры клеточной биологии, иммунологии и неврологии и первый автор статьи.

Исследование сочетает в себе анализ электрокаталитических свойств наночастиц серебра с изучением их возможного применения в биологии.

«Эта область электрохимии очень перспективна применительно к клеточной биологии, использующей различные свойства наночастиц, образованных очень небольшим количеством атомов – так называемых атомных кластеров», – объясняет Густаво Эгеа.

Авторы также обнаружили, что наночастицы предотвращают изменения, вызываемые другими простыми спиртами, такими как метанол и бутанол, но не оказывают никакого влияния на эффекты, производимые другими токсичными веществами, например, перекисью водорода.

Вверху: актиновый цитоскелет контрольных астроцитов (слева); клетки, подвергнутые влиянию этанола, демонстрирующие изменения как морфологии, так и актинового цитоскелета (справа). Внизу: эффект от применения наночастиц серебра; этанол не вызывает изменений в актиновом цитоскелете (справа)

Аннотация к статье: Javier Selva, Susana E. Martínez, David Buceta, María Rodríguez-Vázquez, M. Carmen Blanco, M. Arturo López-Quintela and Gustavo Egea. Silver sub-nanoclusters electrocatalyze ethanol oxidation and provide protection against ethanol toxicity in cultured mammalian cells