Podsumowanie i przegląd wpływu biologicznego, wpływu nowych fulerenów węglowych na zdrowie komórek; z naciskiem na funkcję antyoksydacyjną, skutkującą działaniem przeciwstarzeniowym połączonym z przedłużeniem życia. W szczególności skupiono się na funkcjach i skutkach różnych właściwości leczniczych oraz na testowanych zachowaniach toksycznych, które zostały opisane dla fulerenów i ich pochodnych w najnowszych publikacjach. Przegląd zaczyna się od historii odkrycia fulerenów oraz najważniejszych właściwości, funkcji i działania fulerenów węglowych. Dotyczy to w szczególności wydłużenia życia człowieka dzięki antyoksydacyjnemu działaniu fulerenów C60. W porównaniu z dostępnymi danymi eksperymentalnymi i modelowaniem teoretycznym zostaną opracowane krytyczne rozważania i oceny. Szczególną uwagę zwrócono na nową hipotezę, że fulereny są donorami protonów (H+) w mitochondriach w różnych symulacjach transportu C60 przez błony dwu-warstw lipidowych, z ich zdolnością do absorbowania reaktywnych form tlenu. A ich aktywność degradacyjna może działać jako łagodne rozprzęgacze w oddychaniu mitochondrialnym. Jednym z problemów, który dotychczas komplikował zastosowanie fulerenu w chemii medycznej, była jego nierozpuszczalność w wodzie i cieczach na bazie wody. Stworzony tutaj raport pokazuje, które pochodne C60 mimo wszystko dopuszczają rozpuszczalność w wodzie i jak inne nośniki C60 są wykorzystywane do zastosowań prozdrowotnych. Takimi nośnikami są na ogół tłuszczowe estry glicerolu lub wolne kwasy tłuszczowe, które umożliwiają rozpuszczanie fulerenu C60 w olejach roślinnych, a mianowicie: z oliwek, słonecznikowym czy arachidowym. Wyniki te otwierają drogę do zastosowania niektórych pochodnych fulerenów węglowych w wodzie, a także zastosowania klasycznego fulerenu C60 w olejach roślinnych jako nośników w dostarczaniu i przyjmowaniu fulerenu zarówno do stosowania doustnego, jak i do opracowywania szczepionek.
Podstawy
Pierwszy opis fulerenu C60 jako pustej w środku cząsteczki węgla nastąpił w 1985 roku. Od tego czasu budzi się duże nadzieje, szczególnie w odniesieniu do możliwych zastosowań w sektorze ochrony zdrowia. W sektorze medyczno-farmaceutycznym zastosowanie fulerenu C60 jest wykorzystywane jako samodzielny lek do transportu (nośnika leku) leków lub coraz częściej wykorzystywane jest również w diagnostyce jako środek kontrastowy lub nośnik znaczników w nowoczesnych procesach obrazowania. Techniczno-naukowa aplikacja została nagrodzona Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii przez chemików ze Stanów Zjednoczonych i Anglii w 1996 roku.
Nadzieje te opierają się na unikalnej nanometrowej strukturze cząsteczek węgla i ich możliwościach chemicznych, a także możliwości różnych modyfikacji molekuł w fulerenach.
Fulereny często wydają się bardzo obiecujące w immunologii. Są sprzedawane jako leki na HIV, jako supresory reakcji alergicznych i jako supresory w immunospecyficznej terapii przeciwnowotworowej.
Dlatego bardzo interesujące jest posiadanie większej liczby szczegółów na temat wpływu fulerenów na układ odpornościowy organizmu: obejmują one wpływ fulerenów na komórki swoistej obrony immunologicznej i ich wpływ na uwalnianie cytokin. Ponadto wpływ na różną aktywację komórek immunokompetentnych ma szczególne znaczenie dla zachowania zdrowia.
Po raz pierwszy fulereny zostały teoretycznie opisane i obliczone w 1970 roku przez Japończyka Eiji Oosawa, Eiji Oosawa: (Nadaromatyczność). W: (Kagaku). 25, 1970, s. 854-863 (japoński). Ponieważ badania te zostały opublikowane w języku japońskim, należy przede wszystkim odnieść się do pierwszego opisu Buckminsterfullerenu – zwanego także fullerenem C60 – autorstwaKroto, Curla i Smalleya w 1985 roku [1].
Po graficie i diamencie fulereny są trzecią pierwiastkową modyfikacją węgla. Imiennikiem jest amerykański architekt Richard Buckminster Fuller, którego skonstruowane kopuły są bardzo podobne do budowy fulerenów C60.
W naturze fulereny występują tylko w niewielkich ilościach w postaci brązowo-czarnego proszku z metalicznym połyskiem. Jednak znaleziono je również na przykład w szungitowym węglu w Rosji. Najpopularniejszym fullerenem jest fulleren C60. Składa się z 60 atomów węgla ułożonych w 12 pierścieni pięciokątnych i 20 pierścieni sześciokątnych. Ze względu na to, że pięciokąty foremne nie mogą opisywać płaskiej płaszczyzny, wynika z nich kulisty układ. Opisują ścięty dwudziestościan, który często jest podstawą do produkcji piłki nożnej.
Rysunek: fulleren C60
źródło: studera.com
Atomy węgla w fullerenie C60 są zhybrydyzowane sp2, a zatem zawierają pierścienie aromatyczne i dlatego mają szczególne właściwości aromatyczne. Ze względu na sferyczną budowę i atomy węgla zhybrydyzowane sp2, fulereny są silnymi zmiataczami rodników, ponieważ mają dużą liczbę elektronów w swoich sprzężonych wiązaniach podwójnych, co doprowadziło do określenia ich mianem „gąbki rodnikowej” [2].
Fulereny mogą być sprzężone egzoedrycznie lub endoedrycznie, to znaczy dodając grupy cząsteczkowe na zewnątrz sferycznego kształtu lub wprowadzając je do kuli[1].
Ostatnio rozpuszczalne w wodzie fulereny C60 znalazły również zastosowanie w zastosowaniach medyczno-terapeutycznych. Są to fulereny o strukturze podstawowej C60, które są sprzężone egzoedrycznie z grupami polarnymi. Daje to właściwości polarne fulerenu - tworzenie oddzielnych centrów ładunku w wyniku przesunięcia ładunku w grupach atomowych, co powoduje, że grupa atomowa nie jest już elektrycznie obojętna - a tym samym staje się rozpuszczalna w wodzie. Wynikający z tego elektryczny moment dipolowy jest miarą polarności cząsteczki fulerenu, a zatem w decydujący sposób odpowiada za reakcję i wychwytywanie nośników ładunku, takich jak elektrony, które są odpowiedzialne za uszkodzenie tkanki jako rodniki w organizmie.
Zastosowanie fulerenów w medycynie
Ważnym warunkiem zastosowania medycznego nanocząstek, takich jak fulereny, jest ich wpływ, a także toksyczność na komórki organizmu człowieka. Dla każdej zmodyfikowanej postaci nanocząstki należy odnotować wyraźną toksyczność. Istnieje kilka badań i podejść do fulerenów, z których nie wszystkie są zgodne[3].Istnieje zgoda w stwierdzeniu, że dawka czyni truciznę. Inne czynniki, które wydają się mieć wpływ na toksyczność to: rozpuszczalność w wodzie, czas kontaktu/inkubacji, ekspozycja na światło i reaktywne skoniugowane grupy molekuł.
Na przykładSayes i in. [4]opisali, że niezmodyfikowane fulereny C60 mają działanie cytotoksyczne na ludzkie fibroblasty i astrocyty po 48 godzinach inkubacji, ale z drugiej strony ten efekt cytotoksyczny można było zmniejszyć lub mu zapobiec po związaniu łańcuchów bocznych z szkieletem węglowym.Yamawaki i Iwaiwykazali, że stężenie fulerenów ma wpływ na toksyczność przy użyciu komórek śródbłonka, które skonfrontowali z hydroksy-C60 w stężeniu 100 μg/ml[5].Niższe stężenia nie miały wpływu na komórki.Chen i in.wykazały również, że cytotoksyczność jest zależna od stężenia. Zgodnie z ich opisem, podawanie doustne nie miało wpływu na zwierzęta doświadczalne w doświadczeniach na szczurach.[6].
Zhao i in.byli w stanie wykazać na podstawie dwóch fulerenów (C60 i hydroksylowanego C60), że wytwarzają one wolne rodniki tlenowe pod wpływem promieniowania UV[7].W tym celu inkubowali ludzkie keratynocyty z fulerenami, a następnie naświetlali je promieniowaniem UV. Czysty fuleren C60 był 60 razy bardziej fototoksyczny dla ludzkich keratynocytów niż hydroksylowany fuleren C60.
Obecność enzymów NADH (Nicotinamidadenindinukleotid) - dokładniej nazywanych oksydoreduktazą koenzymu Q NADH lub kompleksem I mitochondrialnego łańcucha oddechowego - była wymagana jako donor elektronów do tworzenia rodników tlenowych, a zatem jest oksydoreduktazą. W sprzężonej reakcji enzym katalizuje utlenianie NADH z redukcją koenzymu Q i łączy to z translokacją protonów z przestrzeni matrix (wewnątrz) do przestrzeni międzybłonowej (na zewnątrz) mitochondrium.
Fulereny jako leki i nośniki leków
Istnieje wiele sposobów wykorzystania fulerenów w medycynie. Fulereny nadają się na przykład jako nośniki leków. Lek może być skoniugowany egzoedrycznie lub endoedrycznie lub może być transportowany w sposób niezwiązany, zwłaszcza wewnątrz. Dyskutuje się również, czy te nośniki leków można uczynić selektywnymi dla określonych tkanek za pomocą specjalnych koniugatów. Na przykładMcDevitt i in.nośnik w postaci nanorurek, który jest skoniugowany ze swoistymi przeciwciałami dla ludzkich komórek chłoniaka i transportuje jon radiometalu (w ten sposób znakując radioaktywnie białko)[8].Byli w stanie wykazać, że określona nanorurka bardzo dobrze nadaje się jako nośnik leku i dobrze akumuluje się w tkance docelowej. Ponadto właściwości farmakologiczne fulerenów C60 traktuje się per se[9,10].
Marcorina i in.opisują, że fulereny C60 mogą działać jako inhibitory proteazy HIV[11].W tym przypadku fuleren C60, dzięki swojej kulistej strukturze, pełni rolę liganda w centrum aktywnym enzymu wirusa. Fuleren jest jednak umocowany bardzo luźno. Autorzy próbowali zwiększyć wiązanie ligandu poprzez sprzęganie grup w określonych pozycjach przestrzennych fulerenu, które stabilizują wiązanie z enzymem wirusowym. To zakłóca proces maternalizacji wirusa.
Potencjalną fototoksyczność fulerenów opisaliKasermann i in.badano przy użyciu wirusów otoczkowych[12].Wykazali, że przedstawiciele togawirusów i rabdowirusów, którzy pływali w roztworze fulerenów, tracili znacząco infekcyjność (7 log10/ml) po 5 godzinach ekspozycji na światło widzialne. Efekt ten był spowodowany powstawaniem wolnych rodników tlenowych i był zależny od tlenu.
Wpływ na komórki wrodzonego układu odpornościowego
W2007 roku Ryan i in.wpływ fulerenów C60 na ludzkie komórki tuczne (ze skóry i płuc) oraz na komórki zasadochłonne krwi obwodowej[13].Byli w stanie wykazać, że komórki odpornościowe reagowały znacznie mniej na stymulację antygenem, gdy były wcześniej inkubowane z fulerenami. Uwalnianie histaminy było również znacznie niższe, podobnie jak anafilaktyczny spadek temperatury ciała. Zgodnie z wynikami ich prac, fulereny nie zapobiegają kontaktowi antygen-przeciwciało na powierzchni komórki, ale raczej wydają się zakłócać transdukcję sygnału wewnątrzkomórkowego. Stwierdzono wysoce znaczące hamowanie fosforylacji kinazy tyrozynowej Syk. Kinaza tyrozynowo-białkowa SYK, znana również jako kinaza tyrozynowa śledziony, jest enzymem kodowanym u ludzi przez gen SYK. Fosforylacja kinazy tyrozynowej Syk koreluje z wydzielaniem komórek tucznych i bazofilów. Dzięki tym wynikom autorzy wykazali, że fulereny mogą hamować odpowiedź immunologiczną komórek tucznych i bazofilów. Wnioskują z tego, że fulereny mają potencjał immunomodulacyjny w stosunku do takich chorób jak astma, anafilaksja, artretyzm i inne choroby autoimmunologiczne.
Specyficzna odpowiedź immunologiczna na fulereny
Chen i in.byli w stanie wykazać w 1998 r., że układ odpornościowy myszy może specyficznie reagować na fulereny[14].Skonjugowali fulereny C60 z bydlęcą tyreoglobuliną. U myszy immunizowanych w ten sposób powstały przeciwciała IgG przeciwko skoniugowanemu fulerenowi C60, który można było wykryć za pomocą drugiego przeciwciała specyficznego dla IgG w metodzie wykrywania opartej na przeciwciałach ELISA - enzymatyczne oznaczenie immunosorbentne. Te przeciwciała reagują krzyżowo z nieskoniugowanymi fulerenami C70. Jednak sprzężenie z antygenem bydlęcym było konieczne do uwrażliwienia komórek odpornościowych na fulereny. Jednak autorzy nie byli jeszcze w stanie pokazać, w jaki sposób układ odpornościowy może rozpoznawać fulereny. Postawili pewne hipotezy. Hydrofobowość, krzywizna, rozkład ładunku i wiązania π odgrywają tu rolę.
Aktywna ochrona przed stresem oksydacyjnym w komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej PBMC przez fulereny
PBMC to jedno-jądrzaste komórki krążenia obwodowego, które mają okrągłe jądro komórkowe. Są to na przykład limfocyty i monocyty. Komórki te odgrywają ważną rolę we wpływie fulerenów na układ odpornościowy w walce z infekcjami, które należy tutaj rozważyć.
Postulowaną właściwość fulerenów, które służą jako gąbki rodnikowe, a tym samym wiążą wolne rodniki w przypadku stresu oksydacyjnego, rozwinęliMonti i in.zbadane dokładniej[15].Chodziło o wpływ fulerenów na jedno-jądrzaste komórki krwi obwodowej (PBMC), które miały być doprowadzane do apoptozy dwoma różnymi modelami. PBMC konfrontowano albo z 2-deoksy-D-rybozą (dRib) albo z TNF-α plus cykloheksamidem. Stwierdzono, że komórki PBM, które były „chronione” fulerenami, nie wykazywały zmian w tempie spontanicznej apoptozy bez ekspozycji na dRib lub TNF-α plus cykloheksamid. Jednak tempo apoptozy można znacznie zmniejszyć w obu modelach wyzwalania. Monti i wsp. wykazali również, że odsetek zdepolaryzowanych mitochondriów komórek PBM pod ochroną fulerenową był istotnie niższy. Odsetek ten koreluje ze stresem oksydacyjnym.
Badanie Montiego po raz pierwszy opisuje antyapoptotyczny wpływ fulerenów C60 na PBMC w stresie oksydacyjnym.
Raport o aktualnym stanie wiedzy
Wspomniana i cytowana wiedza naukowa oraz rozpoczynająca się bezpłatna sprzedaż produktów łączonych z oliwą z oliwek i związane z tym stosowanie fulerenów dla zachowania zdrowia nieuchronnie wymagają dokładniejszego określenia interakcji fulerenów z organizmem człowieka. Ważne jest, aby kompleksowo wyjaśnić kwestie toksyczności i wpływu na człowieka lub modulację określonej tkanki, aby zapewnić bezpieczne stosowanie i móc bezpiecznie i skutecznie wykorzystywać wszelkie efekty farmakologiczne.
Ponieważ fulereny reprezentują stosunkowo nową grupę substancji, wciąż zbyt mało jest wypowiedzi na temat interakcji z organizmem człowieka. Jak wspomniano powyżej, efekty modulacyjne zostały już opisane w obszarze układu odpornościowego. Ograniczały się one jednak do komórek wrodzonej odpowiedzi immunologicznej[13]in vitro lub dotyczyły wywoływania humoralnej odpowiedzi komórek odpornościowych na fulereny in vitro[14].
Wydaje się, że fulereny mają modulujący wpływ na komórki immunokompetentne organizmu człowieka, interesujące jest zastosowanie tego efektu do komórek nabytej odpowiedzi immunologicznej (limfocyty B, limfocyty pomocnicze T i limfocyty T killer), ale także do komórek NK (komórki NK) in vitro.
Jest tak szczególnie dlatego, że spersonalizowane immunoterapie będą odgrywać coraz większą rolę w przyszłych zastosowaniach medyczno-terapeutycznych i będą na pierwszym planie.
Nadal należy dokonać rozróżnienia między różnymi reakcjami immunologicznymi wzorców TH1 i TH2, ponieważ najwyraźniej na różne cytokiny i kaskady aktywacji wpływają fulereny w obu wzorcach.
Dotychczas znane wyniki.
W dotychczas opracowanym przeglądzie rozpatrzono wpływ fulerenów na komórki układu odpornościowego i podsumowano je za pomocą dwóch przedstawicieli jako pochodnej C60 (polihydroksy-C60 i N-etylo-poliamino-C60). Główny nacisk położono na proliferację komórek PBM, uwalnianie specyficznych cytokin i aktywację określonych subpopulacji, takich jak limfocyty B, limfocyty pomocnicze T, limfocyty T-zabójcze i komórki NK.
Montiego i in. [15]zastosowali metody oznaczania proliferacji za pomocą testu transformacji limfocytów, oznaczania cytokin za pomocą kanapkowego testu ELISA oraz pomiaru współczynnika aktywacji w komórkach układu odpornościowego za pomocą cytometrii przepływowej. Są to standardowe procedury testowe, które od dawna są stosowane w zastosowaniach klinicznych. Zastosowane fulereny zostały zakupione w postaci oczyszczonej od producenta i dostarczone w atmosferze ochronnej w roztworze z pożywką RPMI. Po użyciu próbki roztworów podstawowych i próbki o wszystkich poziomach stężeń zostały sprawdzone za pomocą testu wykrywania endotoksyn (LAL) pod kątem zanieczyszczeń, które mogłyby prowadzić do niepożądanej stymulacji komórek odpornościowych. To wyraźnie pokazało, że nie było zanieczyszczenia w roztworach podstawowych, różnych poziomach rozcieńczeń i użytych pożywkach, tj. można z dużym prawdopodobieństwem wykluczyć, że możliwe reakcje PBMC są spowodowane niespecyficzną aktywacją przez endotoksyny.
Przydatne poziomy stężenia fulerenów
Montiego i in. stosowane dla poziomów stężeń polihydroksy-C60 fullerenu i N-etylo-poliamino-C60 fullerenu od 800 ng/ml do 0,08 ng/ml, które mieszczą się w tym samym zakresie poziomów stężeń, które opisali również Ryan et al. 2007(1000 – 0,1 ng/ml), które wykorzystano do pokazania np. wpływu fulerenów C60 na ludzkie komórki tuczne i bazofile[13].
We wstępnych testach przetestowano również stężenia 10 i 100 razy wyższe, ale te nie różniły się istotnie od 800 ng/ml (w szczególności nie stwierdzono oznak cytotoksyczności), dlatego jako najwyższy poziom stężenia wybrano 800 ng/ml.
Szczególnie interesujące wyniki badań.
Praca Montiegonie różnicuje, czy proliferuje cała populacja komórek PBM, czy też proliferują poszczególne subpopulacje. Jednak wyniki uzyskane w jego badaniu jednoznacznie wykluczają negatywny wpływ na proliferację komórek PBM, tj. skoniugowane fulereny nie wykazywały działania toksycznego na komórki w wybranych stężeniach. Te wynikiMontiegopotwierdzają również badaniaDumortiera i in. z 2006 roku,w którym badano modyfikowane nanorurki węglowe (należące do rodziny fulerenów) i ich wpływ na limfocyty B i T oraz makrofagi[16].
Fulereny indukują zwiększoną proliferację tylko w komórkach niestymulowanych.
Dalsze wyniki badań typowych dla makrofagów cytokin IL-6 i TNF-α wskazują, że stymulacja fulerenami prowadzi do znacznego wzrostu wydzielania IL-6 w komórkach niekostymulowanych, ale nie do wytwarzania TNF-α. Po stymulacji szczepionką Bacillus Calmette-Guérin (BCG) nie nastąpiła istotna zmiana w wydzielaniu cytokin. Odkrycia te wskazują na stymulację makrofagów w stanie spoczynku. Jednak efekt ten znika, gdy układ odpornościowy jest aktywowany. Ten efekt stymulujący proliferację jest zatem wielokrotnie mniejszy niż odpowiedź immunologiczna wywołana przez antygeny.
Można stwierdzić, że fulereny nie prowadzą do określonego wydzielania cytokin, co faworyzuje wzorzec TH i w konsekwencji prowadziłoby do przesunięcia immunologicznego poprzez supresję grupy komórek TH. Z kolei IL-6, przypuszczalnie wydzielana przez makrofagi, mogłaby zapobiegać zwiększonemu tworzeniu się komórek T regulatorowych, ponieważ zwiększone stężenie IL-6 zmniejsza tworzenie nowych komórek T regulatorowych z naiwnych komórek T, według Fujimoto i in. 2010 [17].Oznacza to, że fulereny C60 mogą zapobiegać zwiększonemu tworzeniu się komórek immunosupresyjnych.
Aktywacja komórek immunokompetentnych pod wpływem fulerenów C60.
Białko CD 69 jest cząsteczką powierzchniową, która jest wyrażana tylko przez aktywowane komórki odpornościowe. Geny kaskady aktywacji można sklasyfikować według natychmiastowej, wcześniejszej i późniejszej ekspresji. CD69 należy do grupy genów wczesnej aktywacji (0,5-48 h) i jest wyrażany nie tylko przez limfocyty T[18], ale także przez komórki NK[19]i komórki B[20]w takim samym stopniu po aktywacji. Białko CD69 jest zatem szczególnie odpowiednie jako marker wczesnej aktywacji specyficznych komórek odpornościowych. Niekoniecznie istnieje korelacja między ekspresją CD69 a zwiększoną proliferacją.
Fulereny nie mają zatem wpływu na stan aktywacji we wczesnej fazie reakcji immunologicznej i jej szlaki sygnalizacyjne specyficznych komórek odpornościowych. Natomiast dla kontrastu – podobnie jak w przypadkuRyana i in. Opisane w 2007 roku– mają wpływ na komórki nieswoistej obrony immunologicznej, takie jak mastocyty i – jak wykazano w pracy Ryana – komórki NK, dzięki kaskadzie sygnału poprzez kinazę Lyn i Syk komórek tucznych [13].
Fakt, że fulereny są wchłaniane do komórek odpornościowych poprzez nieswoistą endocytozę i nie są specyficznie wiązane, potwierdza tezę o nieswoistej stymulacji.
Ani w pracyDellingera i in. 2010 [21],nadal w badaniuPorter et al. z 2006 [22],zajmujący się również pobieraniem i lokalizacją fulerenów wewnątrz komórki, opisuje receptorową prezentację tych cząstek fulerenów przez cząsteczki MHC.
Jeśli spojrzeć na wyniki, można zauważyć proliferację, wydzielanie cytokin i ekspresję CD69, stymulację wydzielania IL-6 i proliferację w niekostymulowanych komórkach PBM. Nie ma jednak swoistej stymulacji cytokin TH1/TH2. Prowadzi to do rozważań, czy obserwowany wzrost proliferacji pod wpływem fulerenu C60 może być wzrostem liczby makrofagów
Rozważenie wstępne
Fakt, że testowane fulereny nie wykazywały immunosupresji w żadnym badaniu oraz fakt, że tylko fulereny nieskoniugowane (Kolosnjaj et al. 2007 [23])lub fulereny skoniugowane w znacznie wyższych dawkach(Yamawaki et al. 2006 [5])są toksyczne dla komórek, wyklucza zahamowanie/osłabienie komórkowej obrony immunologicznej przez zastosowane w odpowiednich badaniach fulereny. Tezę tę potwierdza niezmieniony profil cytokin oraz stały udział aktywowanych leukocytów.
Obecnie nie można powiedzieć, czy będzie negatywna odpowiedź humoralna. Podobnie jak w1998 r. Chen i in. opisali: Możliwe są przeciwciała przeciwko fulerenom, ale ukierunkowane tworzenie przeciwciał jest spowodowane jedynie koniugacją z obcym białkiem (tu tyreoglobuliną bydlęcą)[14].Jak dotąd nie zaobserwowano stymulacji cytokin typowych dla TH2, a także aktywacji limfocytów B CD19+. Nie ulega jednak wątpliwości, że wzrasta wydzielanie IL-6, która zarówno stymuluje, jak i wytwarza limfocyty B.
Duża grupa fulerenów i ich pochodnych nie została jeszcze w całości opracowana. Indywidualne właściwości, grupy reaktywne, stężenie i wpływy zewnętrzne mogą określić obraz interakcji fulerenów z otoczeniem.
Streszczenie
Od czasu odkrycia fulereny budziły wielkie nadzieje związane ze swoją budową chemiczną. Fulereny są coraz lepiej rozumiane i wykorzystywane w medycznej służbie zdrowia. Mogą pełnić różne role: być transporterem, łącznikiem między lekiem a białkiem docelowym, środkiem kontrastowym lub niezależnym lekiem.
Wiele wcześniejszych badań wykluczyło ogólnie toksyczne działanie fulerenów. W kilku badaniach opisano działanie fulerenów jako leku lub środka kontrastowego. Niewiele jest jednak prac (poza badaniami toksyczności komórkowej), które dotyczą interakcji tej grupy substancji z samym organizmem człowieka. Istnieją tylko pojedyncze badania dotyczące układu odpornościowego.
Ze względu na ograniczone dane i wiedzę, że fulereny wydają się mieć wpływ na wrodzoną odpowiedź immunologiczną, bardzo interesujące jest lepsze zrozumienie wpływu fulerenów na organizm i układ odpornościowy.
Raporty zostały uwzględnione w badaniach i rozprawach rozpatrywanych i cytowanych w następujący sposób:
Wpływ fulerenów na proliferację komórek PBM,
Produkcja cytokin przy użyciu IL-1, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IFN-γ, TNF-α, TNF-β, GM-CSF metodą kanapkowego testu ELISA i
wczesna aktywacja komórek odpornościowych z wykorzystaniem ekspresji CD69 z wykorzystaniem cytometrii przepływowej.
Jako dalszy wynik można tu wykazać, że:
Pochodne fulerenów stymulują proliferację PBMC,
Zwiększona ekspresja CD69 występuje tylko na komórkach NK,
Produkcja cytokin związanych z limfocytami T jest natomiast bez wpływu fulerenów
Fulereny znacznie zwiększają wydzielanie IL-6.
Ponadto we wspomnianych doniesieniach stwierdzono, że fulereny nie mają ogólnego działania immunosupresyjnego i nie są toksyczne dla komórek, aw szczególności nie wpływają znacząco na komórki specyficznego układu odpornościowego.
Natomiast niektóre odkrycia wskazują, że komórki wrodzonego układu odpornościowego są aktywowane (np. komórki NK).
W przygotowaniu są dalsze doniesienia na temat interakcji i wpływu fulerenów C60 na określone obrazy kliniczne, takie jak choroba Alzheimera, reumatoidalne zapalenie stawów czy choroby autoimmunologiczne lub neurodegeneracyjne.
