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Nanoparticules de cuivre : un nouvel espoir dans le traitement du cancer

Les nanoparticules de cuivre montrent du potentiel pour améliorer les résultats des traitements contre le cancer.

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Les Nanoparticules de cuivre, ou Cu-NPs pour les intimes, sont des particules super petites qui ont pris une place importante dans le monde médical. Pourquoi ? Parce qu'elles adorent se lier au glucose, le sucre que notre corps utilise pour l'énergie. Au fil des ans, plusieurs études ont montré qu'elles peuvent vraiment aider à traiter divers problèmes de santé.

Fabrication des Nanoparticules de Cuivre

Dans cette étude, les chercheurs ont trouvé un moyen de fabriquer des nanoparticules de cuivre en utilisant une méthode naturelle. Ils ont utilisé de la vitamine C tirée de citrons verts irakiens pour créer ces nanoparticules. Le processus n'était pas compliqué. Ils ont réussi à réduire la taille des nanoparticules en dessous de 20 nanomètres, ce qui est incroyablement petit ! Ces nanoparticules ressemblaient un peu à des étoiles et des sphères, et c'est plutôt bon pour entrer dans nos cellules.

Pour voir à quoi ressemblaient ces nanoparticules et comment elles se comportaient, les chercheurs ont fait plusieurs tests. Ils ont utilisé différentes techniques comme l'absorption ultraviolette, la diffraction des rayons X, et la microscopie électronique. Tous ces tests ont confirmé que les Cu-NPs, surtout celles de moins de 25 nanomètres, peuvent passer facilement à travers les membranes cellulaires sans avoir besoin d'être stabilisées.

Qu'est-ce que la Lactate Déshydrogénase (LDH) ?

Parlons maintenant de quelque chose appelé lactate déshydrogénase, ou LDH pour faire court. Cette enzyme se trouve dans notre sang et dans tout notre corps. Elle joue un rôle clé dans la façon dont nos cellules produisent de l'énergie. Quand les niveaux de LDH dans le sang montent, ça peut signifier qu'il y a un problème, comme des dommages aux tissus ou même certains cancers.

La LDH est une petite enzyme utile pendant le métabolisme, qui est la façon dont notre corps transforme la nourriture en énergie. Elle se trouve dans plein d'organes différents, comme le foie, le cœur et les muscles. Elle aide à convertir le glucose en énergie que nos cellules peuvent utiliser. L'enzyme LDH a des formes différentes et fonctionne mieux pour transformer une substance appelée pyruvate en lactate.

Pourquoi la LDH est-elle Importante en Médecine ?

Vérifier les niveaux de LDH dans les tests sanguins peut donner des indices aux médecins sur ce qui se passe dans le corps. Si les niveaux sont élevés, ça pourrait indiquer que le corps traite des dommages ou une maladie. Par exemple, des niveaux élevés peuvent venir de :

  • Blessures physiques
  • Anémie hémolytique (où les globules rouges se détruisent trop tôt)
  • Problèmes hépatiques
  • Cancer
  • Crises cardiaques ou autres problèmes cardiaques

Mais juste avoir des niveaux élevés de LDH ne pointe pas vers un problème spécifique. Les médecins auront besoin de tests supplémentaires pour comprendre ce qui se passe vraiment.

Comment les Nanoparticules Font des Vagues en Médecine

Récemment, les nanoparticules sont devenues des superstars en médecine et en pharmacie. Les médecins et les scientifiques les utilisent pour plein de choses, comme diagnostiquer des maladies et livrer des médicaments.

Quand les nanoparticules entrent dans la circulation sanguine, elles attirent des protéines, formant une "couronne de protéines." La taille et la forme de ces particules sont importantes car elles influencent comment les protéines s'y fixent. Les chercheurs sont curieux de savoir comment ces nanoparticules interagissent avec les protéines et comment cela impacte leur utilisation en médecine.

Que Peut Faire la Nanotechnologie ?

La nanotechnologie ouvre la voie à des utilisations passionnantes en médecine :

  1. Distribution de médicaments : Les scientifiques conçoivent des nanoparticules pour cibler uniquement les cellules malades, laissant les cellules saines tranquilles. Ça aide particulièrement dans le traitement du cancer.

  2. Diagnostic Précoce : Ces petites particules sont excellentes pour détecter certaines maladies dès le début.

  3. Dispositifs Médicaux : La nanotechnologie améliore les dispositifs d'imagerie médicale, facilitant aux médecins de voir ce qui se passe à l'intérieur des patients.

  4. Recherche Génétique : Elle ouvre de nouvelles voies pour délivrer des thérapies géniques plus précisément.

  5. Lutte Contre les Infections : Les chercheurs testent des nanoparticules pour aider à éliminer les bactéries et les champignons, en se concentrant sur l'amélioration du fonctionnement des enzymes et des hormones dans le corps.

Comment les Chercheurs Ont Fabriqué leurs Nanoparticules de Cuivre

Pour créer des Cu-NPs, les scientifiques ont commencé avec des citrons verts irakiens, connus pour leur contenu en vitamine C. Ils ont utilisé la vitamine C comme aide pour réduire le pentasulfate de cuivre et fabriquer les nanoparticules.

Voici comment ils ont fait :

  1. Ils ont lavé et découpé un kilogramme de citrons verts.
  2. Ils ont mélangé les morceaux de citron avec de l'eau distillée et l'ont mixé.
  3. Le mélange a été congelé puis moulu en un liquide épais.
  4. Après filtration, le liquide a été centrifugé pour séparer la vitamine C.
  5. Ils ont combiné la vitamine C avec du sulfate de cuivre et l'ont remué pendant 24 heures.
  6. La solution résultante a changé de couleur en étant chauffée, indiquant la formation de nanoparticules.
  7. Enfin, les nanoparticules ont été lavées et séchées sans chaleur pour conserver leurs propriétés spéciales.

Une fois les nanoparticules prêtes, ils les ont dissoutes dans du sérum physiologique. Cette étape était cruciale pour éviter tout problème avec le sang, en s'assurant que les nanoparticules ne causeraient pas de dommages.

Obtention des Échantillons de Sang

Pour voir comment ces nanoparticules de cuivre fonctionnaient dans la vraie vie, les chercheurs ont obtenu des échantillons de sang de 35 patients diagnostiqués avec un cancer du sein. Ils ont prélevé 10 millilitres de sang de chaque personne et l'ont mélangé avec une substance pour éviter la coagulation.

Étude de l'Activité de la LDH : Ce Qu'ils Ont Fait

Les chercheurs ont mesuré l'activité de l'enzyme LDH dans le sang des patients à différents moments de leurs sessions de radiothérapie. Ils ont pris des échantillons avant le traitement et après chaque dose de radiation.

  1. Session 1 : 2.5 Gy
  2. Session 2 : 5 Gy
  3. Session 3 : 7.5 Gy
  4. Session 4 : 10 Gy
  5. Session 6 : 15 Gy

Pour chaque session, ils ont pris des échantillons de sang quatre heures après le traitement pour voir comment l'enzyme avait changé.

Comment Ils Ont Mesuré l'Activité de la LDH en Lab

Pour les tests en laboratoire, ils ont divisé les échantillons de contrôle en dix tubes et les ont regroupés. Chaque groupe a reçu différents traitements, y compris :

  • Irradiation avec des rayons X
  • Administration de nanoparticules de cuivre
  • Une combinaison des deux

Les chercheurs ont soigneusement surveillé l'activité de la LDH dans ces échantillons. Ils ont utilisé des machines spéciales pour vérifier comment l'irradiation et les nanoparticules de cuivre affectaient les niveaux de l'enzyme.

Résultats : Ce Qu'ils Ont Trouvé

Après tous les tests, les chercheurs ont beaucoup appris sur comment les Cu-NPs et la radiothérapie impactent l'activité de la LDH.

  1. Niveaux de LDH chez les Patients : Chez les patients atteints de cancer, les niveaux de LDH étaient assez élevés (environ 447 U/L), ce qui est attendu puisque c'est un indicateur de dommages cellulaires. Les niveaux normaux varient entre 140 et 280 U/L.

  2. Effets de la Radiation : Après les premières séances de radiation, l'activité de la LDH a considérablement augmenté, indiquant plus de dommages cellulaires. Cependant, à des doses plus élevées, les niveaux de l'enzyme ont commencé à diminuer, ce qui suggère que la radiation était efficace pour endommager les cellules cancéreuses.

  3. Tests In Vitro : Lorsqu'ils ont testé les échantillons de sang en dehors du corps, ils ont trouvé le même schéma. Les niveaux de LDH ont augmenté après de faibles doses de radiation mais ont diminué à des doses plus élevées.

  4. Nanoparticules de Cuivre : Les échantillons traités avec les Cu-NPs ont montré une baisse significative des niveaux de LDH, suggérant que ces nanoparticules pourraient aider à réduire les effets néfastes du cancer.

  5. Combinaison des Traitements : Les échantillons qui ont reçu à la fois des Cu-NPs et de la radiation ont montré une augmentation de l'activité de la LDH, mais elle est restée inférieure à celle des échantillons non traités. Cela indique un changement dans les nanoparticules lorsqu'elles ont interagi avec la radiation.

La Grande Image

Les chercheurs ont trouvé que bien que la radiothérapie augmente les niveaux de LDH à cause des dommages cellulaires, les Cu-NPs pourraient aider à réduire ces niveaux. Cela pourrait être bénéfique pour les patients atteints de cancer car cela peut ralentir la croissance des cellules cancéreuses.

Ils ont aussi noté que la façon dont la LDH a réagi à la radiation différait en lab par rapport aux patients. Les résultats ont montré que les nanoparticules pourraient interagir avec les cellules et potentiellement aider à combattre le cancer plus efficacement.

Pour Conclure

Les nanoparticules de cuivre sont petites, mais elles pourraient être puissantes dans le domaine médical. Qu'il s'agisse de cibler les cellules cancéreuses ou de travailler avec des thérapies comme la radiothérapie, ces petites particules montrent de belles promesses pour les traitements futurs. Alors, la prochaine fois que vous entendez parler de "nanoparticules", souvenez-vous qu'elles sont les petites gars avec un gros potentiel !

Source originale

Titre: Study the Effect of Green Method Synthesis of Copper Nanoparticles with Ionization Radiation on Lactate Dehydrogenase (LDH)

Résumé: Copper nanoparticles (Cu-NPs) hold considerable importance in the fields of medicine and pharmacy owing to their pronounced affinity for glucose. These nanoparticles are synthesized utilizing environmentally friendly vitamin C extracted from Iraqi lemons, possessing dimensions of less than 20 nanometers and exhibiting both star and spherical morphologies, which are conducive to efficient cellular penetration. Optical assessments, including ultraviolet absorption, X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM), have validated that the sizes of Cu-NPs are indeed optimal for applications in biomedicine. Lactate dehydrogenase (LDH) is an enzymatic protein that plays a pivotal role in cellular respiration. A study conducted on cancer patients undergoing radiotherapy, administered at a total dose of 30 Gy divided into 12 sessions of 2.5 Gy per session, revealed a significant elevation in LDH enzyme levels in both in vivo and in vitro samples, with notable increases up to 7.5 Gy, followed by behavioral alterations observed at dosages of 10 and 15 Gy. The initial doses of irradiation were found to enhance the effectiveness of LDH, thereby facilitating the proliferation of cancer cells. In an effort to mitigate this effect, Cu-NPs were employed, resulting in a reduction of HDL activity by -36% in the control samples. Nevertheless, exposure to X-ray irradiation modified the characteristics of Cu-NPs, leading to an increase in HDL enzyme values, which may be attributed to alterations in nanostructure or surface interactions.

Auteurs: Baydaa T. Sih

Dernière mise à jour: 2024-11-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.31.621364

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.31.621364.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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