Безопасность оксида церия для клеток подтвердили

«Ученые Сеченовского университета с коллегами из разных научных, образовательных и производственных организаций показали, что наночастицы оксида церия, полученные разными способами, не оказывают токсического действия и способны защищать клетки от окислительного стресса и повреждений ДНК. Результаты исследования открывают возможности для создания новых препаратов для регенеративной медицины и терапии заболеваний, связанных с воспалением», — отметили в пресс-службе.

Наночастицы оксида церия рассматриваются как перспективный класс биомедицинских материалов благодаря их способности нейтрализовать активные формы кислорода — молекулы, играющие ключевую роль в развитии воспаления, старения и ряда хронических заболеваний. Однако предметом дискуссий долгое время оставалась потенциальная токсичность этих частиц.

Теперь ученые провели системную оценку безопасности и биологической активности наночастиц. Для этого они использовали бактериальные биосенсоры — генетически модифицированные клетки кишечной палочки, которые меняют интенсивность свечения в ответ на повреждение ДНК и развитие окислительного стресса. Ученые протестировали три типа наночастиц оксида церия: стабилизированные цитратом, декстраном и не имеющие покрытия. Эксперименты показали, что при физиологических концентрациях ни один из вариантов не проявляет выраженной токсичности — жизнеспособность клеток и их метаболическая активность практически не менялись.

При этом наночастицы продемонстрировали выраженные защитные свойства. Так, частицы с цитратным покрытием эффективно нейтрализовали перекись водорода — один из ключевых факторов окислительного стресса — снижая повреждение клеток более чем на 60%. Частицы с декстраном показали наибольшую способность предотвращать повреждение ДНК, вызванное мутагенами. Отдельно было показано, что исследованные наночастицы не обладают прооксидантными и генотоксическими свойствами, то есть не запускают процессы, способные приводить к повреждению клеток.

На основе наночастиц оксида церия могут создаваться материалы с выраженным противовоспалительным и заживляющим действием. В перспективе такие разработки могут быть востребованы при лечении хронических ран и язв, воспалительных заболеваний, а также в терапии состояний, связанных с окислительным стрессом. Работа была поддержана грантом Российского научного фонда, результаты опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.