C60 Fullereni con effetti positivi sul sistema immunitario © 2020 Dr. RER. nat. Otmar Zembold

C60 fullerenes with positive effects on immune system © 2020 Dr. rer. nat. Otmar Zembold

Astratto

Riepilogo e panoramica dell'impatto biologico, influenza e effetti del nuovo fulrene di carbonio sulla salute delle cellule; Con l'attenzione su una funzione antiossidante con conseguenti effetti anti-invecchiamento combinati con la prolungazione della vita. In particolare, focalizzato su funzioni e risultati di varie proprietà di guarigione e su comportamenti tossici testati che sono stati segnalati per Fullereni e i suoi derivati ​​nelle pubblicazioni più recenti. La panoramica inizia con la storia di Fullerene-Discovery e le proprietà, le funzioni e gli effetti più importanti dei fullereni del carbonio. Ciò soprattutto per quanto riguarda le estensioni della durata della vita umana dovuta ad alcuni effetti antiossidanti di C60 Fullereni. Rispetto ai dati sperimentali disponibili e alla modellazione teorica, verranno sviluppate una considerazione e una valutazione critica. Particolare attenzione viene prestata a una nuova ipotesi che Fullereni come donatori di protoni (H +) nei mitocondri in varie simulazioni del trasporto di C60 attraverso membrane a doppio strato lipidico, con la loro capacità di assorbire le specie reattive di ossigeno. E la loro attività di degradazione può fungere da lievi disaccoppiatori nella respirazione mitocondriale. Uno dei problemi che finora ha complicato l'uso del fullerene nella chimica medicinale è stata la sua insolubilità in acqua e nei liquidi a base d'acqua. Il rapporto creato qui mostra quali derivati ​​C60 consentono tuttavia la solubilità idrica e come vengono utilizzati altri vettori C60 per applicazioni che promuovono la salute. Tali portatori sono generalmente esteri di glicerolo grasso o acidi grassi liberi che consentono la solubilità del fulrene C60 negli oli vegetali, vale a dire: olivi, girasole o oli di arachidi. Questi risultati aprono la strada all'uso di determinati derivati ​​di fullerene di carbonio in acqua e si applicano del classico fullerene C60 negli oli vegetali come veicoli nella consegna e l'assunzione di fullerene sia per l'uso orale che per lo sviluppo del vaccino.

 

Nozioni di base

 La prima descrizione del fullerene C60 come molecole di carbonio cavo era nel 1985. Da allora ci sono state allevate speranze, in particolare per quanto riguarda possibili applicazioni nel settore sanitario. Nel settore medico-farmaceutico, l'uso del fullerene C60 viene utilizzato come farmaco indipendente per il trasporto (vettore di farmaci) di farmaci o è anche sempre più usato in diagnostica come agente di contrasto o portatore di marker nei moderni processi di imaging. L'applicazione scientifica tecnica ha ricevuto il premio Nobel in chimica da chimici dagli Stati Uniti e dall'Inghilterra nel 1996.

Queste speranze si basano sull'esclusiva struttura nanometrica delle molecole di carbonio e sulle loro capacità chimiche, nonché sulla possibilità di diverse modifiche delle molecole in fullereni.

I fullereni sembrano spesso molto promettenti nell'immunologia. Sono scambiati come farmaci per l'HIV, come soppressore per reazioni allergiche e come soppressore nella terapia del cancro immuno-specifica.

Pertanto, è di grande interesse avere maggiori dettagli sui fullereni sugli effetti sul sistema immunitario del corpo: questi includono gli effetti dei fullereni sulle cellule della difesa immunitaria specifica e la loro influenza sul rilascio di citochine. Inoltre, l'influenza sulla diversa attivazione delle cellule immunocompetenti è di particolare interesse per il mantenimento della salute.

Per la prima volta, i fullereni furono teoricamente descritti e calcolati nel 1970 dal giapponese Eiji Oosawa, Eiji Oosawa: (Superaromaticità). In: (Kagaku). 25, 1970, pagg. 854-863 (giapponese). Poiché questa ricerca è stata pubblicata in giapponese, il riferimento dovrebbe essere fatto principalmente alla prima descrizione di Buckminsterfullerene - chiamata anche C60 Fullerene - di Kroto, Curl e Smalley nel 1985 [1].

 Dopo grafite e diamante, i fullereni sono la modifica del terzo elemento del carbonio. L'omonimo è l'architetto americano Richard Buckminster Fuller, le cui cupole costruite sono molto simili alla struttura dei Fullereni C60.

In natura i fullereni si verificano solo in piccole quantità come polvere marrone-nero con una lucentezza metallica. Tuttavia, sono stati anche trovati, ad esempio, nel carbone shungite in Russia. Il fullerene più comune è il fullerene C60. È costituito da 60 atomi di carbonio disposti in 12 anelli pentagonali e 20 anelli esagonali. A causa del fatto che i pentagoni regolari non possono descrivere un piano piatto, i loro risultati di disposizione sferica. Descrivono un icosaedro troncato, che è spesso la base per la produzione di un pallone da calcio.


Figura: C60 Fullerene

Fonte: Studera.com

 

 Gli atomi di carbonio nel fullerene C60 sono ibridati SP2 e quindi contengono anelli aromatici e quindi hanno in particolare proprietà aromatiche. A causa della struttura sferica e degli atomi di carbonio ibridati SP2, i fullereni sono forti spazzini radicali perché hanno un gran numero di elettroni nei loro doppi legami coniugati, che hanno portato alla designazione come una "spugna radicale" [2].

I fullereni possono essere coniugati esoedrali o endoedri, cioè aggiungendo gruppi molecolari al di fuori della forma sferica o introducendoli all'interno della sfera [1].

Recentemente, i fullereni C60 solubili in acqua sono stati utilizzati anche per applicazioni mediche-terapeutiche. Questi sono fullereni con la struttura di base C60, che sono coniugati esoedrali con gruppi polari. Ciò fornisce le proprietà polari fullerene - una formazione di centri di carica separati a causa dello spostamento della carica nei gruppi atomici, che fanno sì che un gruppo atomico non sia più elettricamente neutro - e diventa quindi solubile in acqua. Il momento di dipolo elettrico risultante è una misura della polarità di una molecola di fullerene e quindi decisamente responsabile della risposta e della cattura di portatori di carica come elettroni, che sono responsabili del danno al tessuto come radicali nel corpo.

 

L'uso di fullereni in medicina

 Un prerequisito importante per l'uso medico di nanoparticelle come Fullereni è la loro influenza e anche la tossicità sulle cellule nel corpo umano. Per ogni forma modificata della nanoparticella, la tossicità esplicita deve essere registrata. Esistono diversi studi e approcci per Fullereni che non sono tutti d'accordo [3]. C'è un accordo nell'affermazione che la dose rende il veleno. Altri fattori che sembrano avere un impatto sulla tossicità sono: solubilità dell'acqua, tempo di contatto / incubazione, esposizione a gruppi di molecole coniugati di luce e reattivi.

 Per esempio, Sayes et al. [4] ha descritto che i fullereni C60 non modificati hanno avuto un effetto citotossico sui fibroblasti e gli astrociti umani dopo 48 ore di incubazione, ma d'altra parte questo effetto citotossico potrebbe essere ridotto o prevenuto dopo legatura delle catene laterali alla struttura del carbonio. Yamawaki e Iwai ha mostrato che la concentrazione di fullereni ha un impatto sulla tossicità usando le cellule endoteliali, che hanno affrontato con idrossi-C60 in una concentrazione di 100 μg/ml [5]. Concentrazioni più basse non hanno avuto alcun effetto sulle cellule. Chen et al. ha anche dimostrato che la citotossicità dipende dalla concentrazione. Secondo la loro descrizione, la somministrazione orale non ha avuto alcun effetto sugli animali da esperimento negli esperimenti sul ratto. [6].

Zhao et al. sono stati in grado di mostrare sulla base di due fullereni (C60 e C60 idrossilato) che hanno prodotto radicali di ossigeno libero sotto radiazione UV [7]. Per fare ciò, hanno incubato cheratinociti umani con i Fullereni e quindi li hanno irradiati con radiazioni UV. Il fullerene C60 puro era 60 volte più fototossico per i cheratinociti umani rispetto al fullerene C60 idrossilato.

La presenza di enzimi NADH (nicotinamidadenindinukleotid) - più precisamente chiamata NADH Coenzyme Q ossidoreduttasi o complesso I della catena respiratoria mitocondriale - è stata richiesta come donatore di elettroni per la formazione di radicali di ossigeno e è quindi un'ossidorettasi. In una reazione accoppiata, l'enzima catalizza l'ossidazione di NADH con la riduzione del coenzima Q e combina questo con la traslocazione di protoni dallo spazio della matrice (all'interno) nello spazio intermembrana (esterno) del mitocondrio.

 

Fullereni come droghe e vettori di droghe

Esistono molti modi per usare Fullereni in medicina. I fullereni sono adatti, ad esempio, come portatori di droga. Il farmaco può essere coniugato esoedrico o endoedrico, oppure può essere trasportato in modo non legato, specialmente all'interno. Si discute anche se questi portatori di droga possono essere resi selettivi per tessuti specifici usando coniugati speciali. Per esempio, McDevitt et al. Un portatore di nanotubi, che è coniugato con anticorpi specifici per le cellule di linfoma umano e trasporta uno ione radiometale (così radiolabel della proteina) [8]. Sono stati in grado di dimostrare che il nanotubo specificato era molto adatto come vettore di droga e che si è accumulato bene nel tessuto bersaglio. Inoltre, le proprietà farmacologiche di C60 fullereni sono trattate di per sé [9, 10].

Marcorin et al. Descrivi che i fullereni C60 possono agire come inibitori della proteasi dell'HIV [11]. In questo caso, il fullerene C60, con la sua struttura sferica, svolge il ruolo di un ligando nel centro attivo dell'enzima virus. Tuttavia, il fullerene è fisso in modo molto libera. Gli autori hanno tentato di aumentare il legame del ligando mediante gruppi coniugati in specifiche posizioni spaziali del fullerene che stabilizzano il legame con l'enzima virus. Ciò interferisce o interrompe il processo di maternalizzazione del virus.

La potenziale fototossicità dei fullereni è stata descritta da Kasermann et al. studiato usando virus avvolti [12]. Hanno dimostrato che i rappresentanti dei togavirus e dei rabdovirus, che stavano nuotando in una soluzione di fullerene, hanno perso significativamente l'infettività (7 log10 / ml) dopo 5 ore di esposizione alla luce visibile. Questo effetto è stato causato dalla formazione di radicali di ossigeno libero ed dipendeva dall'ossigeno.

 

Influenza sulle cellule del sistema immunitario innato

In 2007 Ryan et al. L'influenza dei fullereni C60 sui mastociti umani (dalla pelle e dai polmoni) e sulle cellule basofile nel sangue periferico [13]. Sono stati in grado di dimostrare che le cellule immunitarie hanno risposto significativamente meno alla stimolazione dell'antigene quando erano precedentemente incubate con fullereni. Il rilascio di istamina era anche significativamente più basso, così come la caduta anafilattica della temperatura corporea. Secondo il risultato del loro lavoro, i fullereni non impediscono il contatto antigene-anticorpo sulla superficie cellulare, ma sembrano piuttosto interferire con la trasduzione del segnale intracellulare. È stata trovata un'inibizione molto significativa della fosforilazione della tirosina chinasi di syk. La tirosina-proteina chinasi Syk, nota anche come tirosina chinasi della milza, è un enzima che nell'uomo è codificato dal gene Syk. La fosforilazione della tirosina chinasi di Syk è correlata alla secrezione di mastociti e basofili. Con questi risultati, gli autori hanno mostrato che i fullereni possono inibire la risposta immunitaria di mastociti e basofili. Concludono da questo che i fullereni hanno un potenziale immunomodulatorio in relazione a malattie come asma, anafilassi, artrite e altre malattie autoimmuni.

 

Risposta immunitaria specifica a fullereni

Chen et al. sono stati in grado di dimostrare nel 1998 che il sistema immunitario dei topi può reagire specificamente a Fullerenes [14]. Hanno coniugato C60 Fullereni con tiroglobulina bovina. Nei topi immunizzati in questo modo, gli anticorpi IgG sono stati formati contro il fullerene C60 coniugato, che poteva essere rilevato con l'aiuto di un secondo anticorpo specifico per IgG nel metodo di rilevamento basato su anticorpi ELISA-Immonobenbent legato all'enzima. Questi anticorpi sono reagiti incrociati con Fullereni C70 non coniugati. Tuttavia, l'accoppiamento a un antigene bovino era necessario per sensibilizzare le cellule immunitarie in fullereni. Tuttavia, gli autori non sono ancora stati in grado di mostrare come il sistema immunitario possa riconoscere i fullereni. Hanno fatto alcune ipotesi. L'idrofobicità, la curvatura, la distribuzione della carica e i legami π svolgono un ruolo qui.

 

Protezione attiva contro lo stress ossidativo nel sangue periferico a cellule mononucleari PBMC da Fullereni

I PBMC sono cellule mononucleari della circolazione sanguigna periferica che hanno un nucleo a cellule rotonde. Questi sono, ad esempio, linfociti e monociti. Queste cellule svolgono un ruolo importante nell'effetto dei fullereni sul sistema immunitario per combattere le infezioni da considerare qui.

La proprietà postulata di Fullereni per fungere da spugne radicali e quindi lega i radicali liberi in caso di stress ossidativo è stata sviluppata Monti et al. esaminato più da vicino [15]. Si trattava dell'influenza dei fullereni sulle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC), che dovevano essere portate in apoptosi da due diversi modelli. I PBMC si sono confrontati con il 2-desossi-D-ribosio (DRIB) o il cicloesamide TNF-α più. È stato riconosciuto che le cellule PBM che sono state "protette" con fullereni non hanno mostrato cambiamenti nel tasso di apoptosi spontanea senza esposizione a DRIB o Cicloesamide TNF-α più. Tuttavia, il tasso di apoptosi potrebbe essere significativamente ridotto in entrambi i modelli trigger. Monti et al hanno anche dimostrato che la percentuale di mitocondri depolarizzati delle cellule PBM sotto protezione da fullerene era significativamente inferiore. Questa percentuale è correlata allo stress ossidativo.

Lo studio Monti descrive per la prima volta l'effetto anti-apoptotico dei fullereni C60 su PBMC nello stress ossidativo.

 

Rapporto sullo stato di conoscenza attuale

 Le conoscenze scientifiche menzionate e citate e la vendita libera iniziale di prodotti combinati con olio d'oliva e l'uso associato di fullereni per il mantenimento della salute richiedono inevitabilmente una determinazione più precisa dell'interazione di fullereni con il corpo umano. È importante chiarire in modo completo le questioni di tossicità e gli effetti sull'uomo o la modulazione di tessuti specifici al fine di garantire un uso sicuro e essere in grado di utilizzare eventuali effetti farmacologici in modo sicuro ed efficiente.

 Poiché Fullerenes rappresenta un gruppo relativamente nuovo di sostanze, ci sono ancora poche dichiarazioni sull'interazione con il corpo umano. Come accennato in precedenza, gli effetti modulatori sono già stati descritti nell'area del sistema immunitario. Tuttavia, questi erano limitati alle cellule dell'innata risposta immunitaria [13] in vitro o affrontato la provocazione di una risposta umorale delle cellule immunitarie ai fullereni in vitro [14].

 Poiché i fullereni sembrano avere un effetto modulatorio sulle cellule immuno-competenti del corpo umano, è interessante applicare questo effetto alle cellule della risposta immunitaria acquisita (cellule B, cellule T helper e cellule T killer), ma anche in naturale cellule killer (cellule NK) in vitro.

 Ciò è particolarmente vero perché le immunoterapie personalizzate svolgeranno sempre più un ruolo importante nelle future applicazioni mediche-terapeutiche e saranno in primo piano.

 Una distinzione deve ancora essere fatta tra le diverse reazioni immunitarie dei modelli Th1 e Th2, poiché citochine apparentemente diverse e cascate di attivazione sono influenzate da fullereni in entrambi i modelli.

 

Risultati finora noti.

 In questa panoramica compilata finora, l'effetto dei fullereni sulle cellule del sistema immunitario è stato considerato e presentato in sintesi con l'aiuto di due rappresentanti come derivato C60 (poliidrossi-C60 e N-etil-poliamino-C60). L'obiettivo principale era sulla proliferazione delle cellule PBM, sul rilascio di citochine specifiche e sull'attivazione di sottopopolazioni specifiche come cellule B, cellule di helper T, cellule T killer e cellule NK.

Monti et al. [15] hanno usato metodi per determinare la proliferazione usando un test di trasformazione dei linfociti, la determinazione delle citochine usando un ELISA sandwich e la misurazione del rapporto di attivazione nelle cellule immunitarie con citometria a flusso. Queste sono procedure di prova standard che sono state a lungo stabilite nelle applicazioni cliniche. I fullereni utilizzati sono stati acquistati in forma purificata dal produttore e forniti in un'atmosfera protettiva in soluzione con mezzo RPMI. Dopo l'uso, i campioni delle soluzioni di serie e dei campioni di tutti i livelli di concentrazione utilizzati sono stati controllati con il test di rilevamento delle endotossine (LAL) per impurità che potrebbero portare a una stimolazione indesiderata delle cellule immunitarie. Ciò ha dimostrato chiaramente che non vi era alcuna contaminazione nelle soluzioni di serie, nei diversi livelli di diluizione e nei media utilizzati, cioè potrebbero essere esclusi con un'alta probabilità che le possibili reazioni del PBMC siano dovute all'attivazione non specifica delle endotossine.

 

Livelli utili di concentrazione di fullereni

Monti et al. Utilizzato per i livelli di concentrazione di Polyidrossi-C60 Fullerene e N-etil-polyamino-C60 fullerene da 800 ng / ml a 0,08 ng / ml, che sono nello stesso intervallo dei livelli di concentrazione che sono stati anche descritti da Ryan et al. 2007 (1000 - 0,1 ng / ml) che sono stati usati per mostrare, ad esempio, l'influenza di Fullereni C60 sui mastociti umani e sui basofili [13].

I test preliminari hanno anche testato concentrazioni di 10 e 100 volte più alte, ma questi non differivano significativamente dagli 800 ng / mL (in particolare, non vi erano indicazioni di citotossicità), quindi 800 ng / mL fossero scelti come livello di concentrazione più alto.

 

Studio i risultati di particolare interesse.

Monti's Il lavoro non differenzia se l'intera popolazione di cellule PBM prolifera o se le singole sottopopolazioni proliferano. Tuttavia, i risultati ottenuti nel suo studio escludono chiaramente un effetto negativo sulla proliferazione delle cellule PBM, vale a dire che i fullereni coniugati non hanno avuto effetti cellulari-tossici in concentrazioni selezionate. Questi risultati da Monti Conferma anche lo studio di DuMortier et al. del 2006, in cui sono stati studiati nanotubi di carbonio modificati (parte della famiglia Fullerene) e la loro influenza sulle cellule B e sulle cellule T, nonché sui macrofagi [16].

I fullereni inducono solo una maggiore proliferazione nelle cellule non stimolate.

Ulteriori risultati dell'indagine sulle citochine tipiche dei macrofagi IL-6 e TNF-α mostrano che la stimolazione con fullereni porta ad un aumento significativo della secrezione di IL-6 nelle cellule non costrette, ma non nella produzione di TNF-α. Quando è stato stimolato il vaccino contro il vaccino contro la calmetta di Bacillus Calmette-Guérin (BCG), non vi è stato alcun cambiamento significativo in nessuno dei due secrezione di citochine. Questi risultati indicano la stimolazione dei macrofagi a riposo. Tuttavia, questo effetto scompare quando il sistema immunitario viene attivato. Questo effetto stimolante la proliferazione è quindi molte volte inferiore a una risposta immunitaria innescata dagli antigeni.

Si può affermare che i fullereni non portano a una secrezione di citochine definita, che favorisce un modello TH e di conseguenza porterebbe a uno spostamento immunitario attraverso la soppressione di un gruppo di cellule Th. In cambio, l'IL-6, presumibilmente secreto dai macrofagi, potrebbe impedire una maggiore formazione di cellule regolatorie T, poiché un aumento delle concentrazioni di IL-6 riduce la formazione di nuove cellule regolatorie da cellule T ingenui, secondo Fujimoto et al. 2010 [17]. Ciò significa che C60 Fullereni potrebbe impedire una maggiore formazione di cellule immunosoppressive.

 

Attivazione di cellule immunocompetenti sotto C60 Fullereni.

La proteina CD 69 è una molecola di superficie che viene espressa solo dalle cellule immunitarie attivate. I geni della cascata di attivazione possono essere classificati in base all'espressione immediata, precedente e successiva. CD69 appartiene al gruppo di geni di attivazione precoce (0,5-48 h) ed è espresso non solo dai linfociti T [18] ma anche dalle cellule NK [19] e cellule B. [20] nella stessa misura quando attivato. La proteina CD69 è quindi particolarmente adatta come marcatore per l'attivazione precoce di cellule immunitarie specifiche. Non esiste necessariamente una correlazione tra espressione di CD69 e aumento della proliferazione.

I fullereni non hanno quindi alcuna influenza sullo stato di attivazione nella fase iniziale di una reazione immunitaria e delle sue vie di segnalazione delle cellule immunitarie specifiche. Al contrario, tuttavia - come con Ryan et al. Descritto nel 2007 - avere un effetto sulle cellule della difesa immunitaria non specifica come i mastociti e - come mostrato nel lavoro di Ryan - cellule NK, a causa della cascata del segnale tramite Lyn e Syk chinasi dei mastociti [13].

Il fatto che i fullereni siano assorbiti nelle cellule immunitarie attraverso endocitosi non specifica e che non siano specificamente legati conferma la tesi di stimolazione non specifica.

Né nel lavoro di Dellinger et al. 2010 [21], ancora nello studio di Porter et al. Dal 2006 [22], Se si occupa anche dell'assorbimento e della localizzazione del fullerene all'interno della cellula, descrive una presentazione del recettore di queste particelle di fullerene da parte delle molecole MHC.

Se si considerano i risultati, la proliferazione, la secrezione di citochine e l'espressione di CD69, la stimolazione della secrezione di IL-6 e la proliferazione nelle cellule PBM non stimolate sono notevoli. Tuttavia, non esiste una stimolazione delle citochine specifiche Th1 / Th2. Ciò porta alla considerazione se l'aumento di proliferazione osservata in base al fullerene C60 potrebbe essere un aumento dei macrofagi

 

Considerazione preliminare

 Il fatto che i fullereni testati non abbiano mostrato immunosoppressione in nessun studio e il fatto che solo fullereni non coniugati (Kolosnjaj et al. 2007 [23]) o fullereni coniugati in dosi significativamente più alte (Yamawaki et al. 2006 [5]) sono tossici per le cellule, esclude un'inibizione / indebolimento della difesa immunitaria cellulare da parte dei fullereni utilizzati nei rispettivi studi. Questa tesi è confermata dal profilo di citochine invariato e dalla proporzione costante di leucociti attivati.

 Al momento non è possibile dire se ci sarà una risposta umorale negativa. Come in 1998 Chen et al.. Descritto: gli anticorpi contro i fullereni sono possibili ma la formazione mirata di anticorpi è causata solo dalla coniugazione con una proteina estranea (qui la tiroglobulina bovina) [14]. Finora non sono state osservate una stimolazione delle citochine tipiche Th2 e anche un'attivazione delle cellule CD19 + B. Tuttavia, non vi è dubbio che la secrezione di IL-6 è aumentata, che stimola e produce cellule B.

 Il folto gruppo di fullereni e i loro derivati ​​non è stato ancora sviluppato nel suo insieme. Proprietà individuali, i gruppi reattivi, la concentrazione e le influenze esterne possono determinare il quadro di come i fullereni interagiscono con il loro ambiente.

 

Riepilogo

 Dalla loro scoperta, Fullereni ha suscitato grandi speranze per la loro struttura chimica. I fullereni vengono sempre più compresi e utilizzati nei servizi sanitari medici. Possono assumere una varietà di ruoli: che si tratti di trasportatore, come legame tra il farmaco e la proteina di targeting, come agente di contrasto o come farmaco indipendente.

 Molti studi precedenti hanno escluso un effetto generalmente tossico dei fullereni. Diversi studi descrivono l'effetto di Fullereni come farmaco o come agente di contrasto. Tuttavia, c'è poco lavoro (a parte gli studi sulla tossicità cellulare) che si occupa dell'interazione di questo gruppo di sostanze con il corpo umano stesso. Esistono solo studi isolati sul sistema immunitario.

 A causa dei dati limitati e della consapevolezza che i fullereni sembrano avere un'influenza sulla risposta immunitaria innata, è di grande interesse comprendere meglio l'influenza dei fullereni sul corpo e sul sistema immunitario.

 I rapporti sono stati inclusi negli studi e nelle tesi di laurea considerate e citate come segue:

  • L'influenza dei fullereni sulla proliferazione delle cellule PBM,
  • La produzione di citochine utilizzando IL-1, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IFN-γ, TNF-α, TNF-β, GM-CSF per mezzo di sandwich ELISA e
  • Attivazione precoce delle cellule immunitarie usando l'espressione di CD69 mediante citometria a flusso.

Come ulteriore risultato, potrebbe essere mostrato qui che:

  • I derivati ​​del fullerene stimolano la proliferazione di PBMC,
  • L'aumento dell'espressione di CD69 si verifica solo sulle cellule NK,
  • La produzione di citochine associate alle cellule T è senza influenza pienera, d'altra parte
  • I fullereni aumentano significativamente la secrezione di IL-6.

 Inoltre, nei rapporti è stato riscontrato che i fullereni non hanno alcun effetto immunosoppressivo generale e non sono tossici cellulari e in particolare non influiscono significativamente sulle cellule del sistema immunitario specifico.

 Al contrario, alcuni risultati indicano che le cellule del sistema immunitario innato sono attivate (ad esempio cellule NK).

Ulteriori segnalazioni sull'interazione e l'influenza dei fullereni C60 in specifiche immagini cliniche come l'Alzheimer, l'artrite reumatoide o le malattie autoimmune o neurodegenerative sono in preparazione.

 

Fonti

  1. Curl, R.F., R.E. Smalley, H.W. Kroto, J.R. Heath e S.C. O'Brien, C60: Buckminsterfullerene.nature, 1985. 318: p. 2.
  2. Krusic, P.J., E. Wasserman, P.N. Keizer, J.R. Morton e K.F. Preston, reazioni radicali di C60. Science, 1991. 254 (5035): p. 1183-1185.
  3. Moghimi, S.M., A.C. Hunter e J.C. Murray, Nanomedicina: stato attuale e Future Faseb J, 2005. 19 (3): p. 311-30.
  4. Sayes, C.M., A.M. Gobin, K.D. Ausman, J. Mendez, J.L. West e V.L. La citotossicità di Colvin, Nano-C60 è dovuta alla perossidazione lipidica. Biomaterials, 2005. 26 (36): p. 7587-95.
  5. Yamawaki, H. e N. Iwai, citotossicità del fullerene solubile in acqua nelle cellule endoteliali vascolari. Am J Physiol Cell Physiol, 2006. 290 (6): p. C1495-502.
  6. Chen, H.H., C. Yu, T.H. Ueng, S. Chen, B.J. Chen, K.J. Huang e L.Y. Chiang, studio di tossicità acuta e subacuta del C60 polialchilsolfonato solubile in acqua nei ratti. Tossicolo Pathol, 1998. 26 (1): p. 143-51.
  7. Zhao, B., Y.Y. Lui, P.J. Bilski e C.F. Chignell, Pristine (C60) e idrossilato [C60 (OH) 24] fototossicità da fullerene verso cheratinociti hacat: meccanismi di tipo I vs di tipo II. Chem Res Toxicol, 2008. 21 (5): p. 1056-63.
  8. McDevitt, M.R., D. Chattopadhyay, B.J. Kappel, J.S. Jaggi, S.R. Schiffman, C. Antczak, J.T. Njardarson, R. Brentjens e D.A. Scheinberg, target tumorale con nanotubi di carbonio con radiomarcati anticorpi. J Nucl Med, 2007. 48 (7): p. 1180-9.
  9. Bosi, S., T. da Ros, G. Spalluto e M. Prato, Derivati ​​di Fullerene: uno strumento attraente per le applicazioni forbiologiche. Eur J Med Chem, 2003. 38 (11-12): p. 913-23.
  10. Satoh, M. e I. Takayanagi, Studi farmacologici su Fullerene (C60), un nuovo altropo di carbonio e i suoi derivati. J Pharmacol Sci, 2006. 100 (5): p. 513-8.
  11. Marcorin, G.L., T. da Ros, S. Castellano, G. Stefancich, I. Bonin, S. Miertus e M. Prato, Design e sintesi di nuovi derivati ​​Fullerene C60 come potenziali inibitori della proteasi aspartica dell'HIV. Org Lett, 2000. 2 (25): p. 3955-8.
  12. Kasermann, F. e C. Kempf, inattivazione fotodinamica dei virus avvolti da Buckminsterfullerene. Antiviral Res, 1997. 34 (1): p. 65-70.
  13. Ryan, J.J., H.R. Bateman, A. Stover, G. Gomez, S.K. Norton, W. Zhao, L.B. Schwartz, R. Lenk e C.L. I nanomateriali di Kepley, Fullerene inibiscono la risposta allergica. J Immunol, 2007. 179 (1): p. 665-72.
  14. Chen, B.X., S.R. Wilson, M. Das, D.J. Coughlin e B.F. Erlanger, Antigenicità dei fullereni: anticorpi specifici per i fullereni e le loro caratteristiche. Proc Natl Acad Sci U S A, 1998. 95 (18): p. 10809-13.
  15. Monti, D., L. Moretti, S. Salvioli, E. Straface, W. Malorni, R. Pellicciari, G. Schettini, M. Bisaglia, Pincelli, C. Fumelli, M. Bonafe e C. Franceschi, C60 Carboxyfullerene Esercita un'attività protettiva contro l'apoptosi indotta da stress ossidativo nelle cellule mononucleate del sangue periferico umano. Biochem Biophys Res Commun, 2000. 277 (3): p. 711-7.
  16. DuMortier, H., S. Lacotte, G. Pastorin, R. Marega, W. Wu, D. Bonifazi, J.P. Briand, M. Prato, S. Muller e A. Bianco, nanotubi di carbonio funzionalizzati La funzionalità delle cellule immunitarie primarie. Nano Lett, 2006. 6 (7): p. 1522-8.
  17. Fujimoto, M., M. Nakano, F. Terabe, H. Kawahata, T. Ohkawara, Y. Han, B. Ripley, S. Serada, Nishikawa, A. Kimura, S. Nomura, T. Kishimoto e T. Naka, l'influenza dell'eccessiva produzione di IL-6 in vivo sullo sviluppo e sulla funzione delle cellule T regolatorie Foxp3+. J Immunol.
  18. Ullman, K.S., J.P. Northrop, C.L. Verweij e G.R. Crabtree, trasmissione di segnali dal recettore dell'antigene dei linfociti T ai geni responsabili della proliferazione cellulare e della funzione immunitaria: il collegamento mancante. Annu Rev Immunol, 1990. 8: p. 421-52.
  19. Lanier, L.L., D.W. Buck, L. Rhodes, A. Ding, E. Evans, C. Barney e J.H. Phillips, l'attivazione dell'interleuchina 2 delle cellule killer naturali induce rapidamente l'espressione e la fosforilazione dell'antigene di attivazione Leu-23. J Exp Med, 1988. 167 (5): p. 1572-85.
  20. Risso, A., M.E. Cosulich, A. Rubartelli, M.R. Mazza e A. Bargellesi, MLR3 Molecule è un antigene di attivazione condiviso dai linfociti B, T e precursori delle cellule T. Eur J Immunol, 1989. 19 (2): p. 323-8.
  21. Dellinger, A., Z. Zhou, S.K. Norton, R. Lenk, D. Conrad e C.L. Kepley, assorbimento e distribuzione di Fullereni nei mastociti umani.
  22. Porter, A.E., K. Muller, J. Skepper, P. Midgley e M. Welland, assorbimento di C60 da macrofagi di monociti umani, la sua localizzazione e le implicazioni per la tossicità: studiata mediante microscopia elettronica ad alta risoluzione ed elettronica. Acta Biomater, 2006. 2 (4): p. 409.
  23. Kolosnjaj, J., H. Szwarc e F. Moussa, studi di tossicità su fullereni e derivati. Adv Exp Med Biol, 2007. 620: p. 168-80.