Исследование Mayo Clinic: связь наночастиц и камней в почках
Исследователи Mayo Clinic впервые выделили наночастицы из человеческих камней в почках в клеточных культурах и обнаружили связанные с ними белки, РНК и ДНК. Результаты, опубликованные в декабрьском номере Journal of Investigative Medicine, — важный шаг к решению загадки: являются ли наночастицы жизнеспособными живыми формами, способными вызывать заболевания, в данном случае — камни в почках.
Камни в почках связаны с патологической кальцификацией — процессом, при котором органы и сосуды засоряются отложениями кальция. Причина накопления этих отложений до конца не известна.
- Растущее число научных данных связывает кальцификацию с присутствием наноразмерных частиц.
- Наличие белков, РНК и ДНК не доказывает, что наночастицы — живые формы, так как не идентифицирован генетический сигнал, который подтвердил бы их способность к репликации, — отмечает автор исследования, нефролог Джон Лайске.
- В лаборатории наночастицы были выделены из ткани почек и камней и успешно размножены в культуре. Это не подтверждает их роль в образовании камней, но даёт новое понимание.
Контекст и гипотезы
Камни в почках к 70 годам развиваются у ~12% мужчин и ~5% женщин. Ежегодные затраты на лечение в США — около $5 млрд, но механизм образования камней неизвестен.
Учёные предполагают, что если наночастицы локализуются в почке, они могут стать центром последующего роста более крупных камней в течение месяцев или лет.
Исследование указывает, что процесс кальцификации вряд ли управляется только физической химией, на него влияют специфические белки и клеточные ответы.
Две новые гипотезы:
- Инфекционный агент — что потребовало бы иных методов лечения.
- Клетки, запускающие кальцификацию — что предполагает другие альтернативные терапии (Вирджиния Миллер, соавтор).
Второе исследование и технические сложности
В параллельном исследовании (Journal of Investigative Medicine, декабрь) учёные попытались идентифицировать химический маркер ДНК в наночастицах. Предварительные данные показали, что наночастицы из человеческих образцов имеют спектроскопические характеристики, сходные с кальцифицированными бактериями из пресноводных озёр. Однако не было подтверждено, являются ли наночастицы такими бактериями или кристаллами гидроксиапатита, осаждёнными на белки в культуральной среде. Были обнаружены химические связи между белками и кальцием в наночастицах, аналогичные связям в кальцифицированных бактериях.
Результаты по ДНК оказались неубедительными: в одних сегментах был характерный сигнал, в других — нет. Это новая область науки, и методы исследования ещё не отработаны. Непоследовательность результатов частично объясняется неспособностью применять эти методики в условиях, подходящих для наночастиц.