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Pesquisadores da FHAIVE FHAIVE (Finnish Hub for Development and Validation of Integrated Approaches), Tampere University, descobriram um novo mecanismo de resposta específico à exposição a nanopartículas que é comum a várias espécies. Ao analisar uma grande coleção de conjuntos de dados sobre a resposta molecular aos nanomateriais, o pesquisador de doutorado Giusy del Giudice revelou um mecanismo epigenético ancestral de defesa que explica como diferentes espécies, de humanos a criaturas mais simples, se adaptam ao longo do tempo a esse tipo de exposição.
Os resultados da pesquisa coordenada pelo professor Dario Greco, da Faculdade de Medicina e Tecnologias da Saúde, são apresentados no artigo científico Uma resposta molecular ancestral a partículas de nanomateriais, publicado recentemente na revista Natureza Nanotecnologia.
“Demonstramos pela primeira vez que existe uma resposta específica às nanopartículas, e ela está interligada às suas nanopropriedades. Este estudo lança luz sobre como várias espécies respondem a partículas de maneira semelhante. uma assinatura química problema, atualmente limitando o uso de toxicogenômica na avaliação de segurança química”, disse o diretor da FHAIVE, professor de bioinformática da Universidade de Tampere, Dario Greco.
Ligando nanopartículas e imunidade
As implicações deste estudo vão além do campo da toxicologia. A pandemia de COVID-19 destacou a importância da ativação imune na previsão do resultado clínico de uma infecção viral. Em áreas mais poluídas, o COVID-19 teve um impacto mais severo na população humana.
“Nossos resultados revelam uma ligação importante entre a compreensão dos mecanismos básicos de defesa em organismos vivos e suas funções imunológicas”, ressalta Greco.
“Quando se trata de drogas ou vírus, entendemos que qualquer exposição ou infecção deixa um rastro em nosso sistema imunológico e que esse rastro afetará a maneira como respondemos a agentes futuros. Agora, temos evidências de que até mesmo o material particulado prepara nosso imunidade”, diz Giusy del Giudice, o primeiro autor da publicação científica.
Os efeitos prejudiciais da poluição do ar nas funções respiratórias são conhecidos há muito tempo, mas apenas recentemente cientistas do The Francis Crick Institute provaram que ela está entre as principais causas de câncer de pulmão em não fumantes. Em ambos os casos, COVID-19 e câncer de pulmão, o impacto do particulado no sistema imunológico contribuiu para esses efeitos.
“A associação entre material particulado e ativação imune é de extrema importância e pode levar a implicações epidemiológicas cruciais”, diz del Giudice.
Um passo mais perto da saúde planetária
Outra lição importante aprendida com a pandemia do COVID-19 diz respeito ao conceito de saúde planetária: todos os organismos vivos da Terra estão interconectados e os efeitos em uma espécie acabarão se propagando para outras. Nesse sentido, os resultados deste estudo também abrem novos caminhos para formular modelos integrados que preveem os efeitos de exposições químicas em muitas espécies ao mesmo tempo.
“Nossos resultados se movem nessa direção, descrevendo mecanismos de defesa fundamentais comuns a muitas espécies em toda a árvore da vida”, diz del Giudice.
A nanotecnologia desempenha um papel importante em muitos campos, desde a biomedicina até a energia e o clima. Os nanomateriais de engenharia são substâncias químicas ou materiais com tamanhos de partícula apenas entre 1 a 100 nanômetros, um terço de um cabelo humano.
Atualmente, milhares de produtos de consumo contêm nanomateriais, o que exige testar seus possíveis efeitos na saúde e no meio ambiente. Como a toxicologia tradicional depende de testes em animais ou in vitro para monitorar as mudanças fenotípicas em resposta às exposições, ela não consegue acompanhar esse desenvolvimento tecnológico.
“Não podemos testar todos os novos nanomateriais em todas as espécies possíveis na Terra. Precisamos de formas inovadoras para avaliar com segurança possíveis produtos perigosos o mais rápido possível. Evidências científicas como a gerada neste estudo podem ajudar a desenvolver novos modelos que não requeiram grandes quantidades de experimentos com animais”, diz Grego.
Esta pesquisa foi realizada dentro do projeto NanoSolveIT da UE, que estabelece modelos computacionais para testar a saúde ambiental e a segurança de nanomateriais de engenharia. O estudo foi liderado pela FHAIVE e envolveu pesquisadores de universidades de toda a Europa, bem como dos Estados Unidos, Austrália, África do Sul, Japão e Coreia do Sul. Além disso, a FHAIVE também desenvolve alternativas aos testes em animais em nível nacional.
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