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Inibizione della colinesterasi e nanoparticelle – 2

04 Gen

Recenti studi, condotti dal Collegio di Scienze Ambientali ed Ingegneria della Ocean University (Cina), Qingdao, China (Z. Wang et. al.) [5], [6] hanno mostrato che le nanoparticelle fabbricate artificialmente possono essere tossiche, tramite le loro interazioni con proteine (aminoacidi precursori) e con gli enzimi. L’acetil-colinesterasi (AchE) è un enzima chiave localizzato nel cervello, nel sangue e nel sistema nervoso. Di conseguenza, l’assorbimento e l’inibizione dell’AChE per opera di specifiche nanoparticelle, SiO2, TiO2, Al2O3, Al, Cu, e Cu-C (rame rivestito al carbonio), di nanotubi di carbonio a pareti multiple (MWCNT) e nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) hanno avuto i seguenti risultati.

• I nanotubi di carbonio hanno mostrato un’elevata affinità per l’assorbimento di AChE. I nanotubi del tipo SWCNT (94%), le nanoparticelle SiO2 e Al2O3 hanno mostrato il minor tasso di assorbimento.
• Il rilascio di Cu (2+) nelle sospensioni di nanoparticelle Cu e Cu-C ha causato il 40% e il 45% di riduzione dell’attività dell’AChE rispettivamente, inoltre, dal confronto tra le particelle di Cu grezzo e quelle attivate al carbonio, emerge che l’inibizione per opera delle particelle grezze è inferiore rispetto a quella delle corrispondenti nanoparticelle.
• Nelle particelle grezze di Cu, l’inibizione dell’AChE è causata principalmente da ioni dissolti, ma per il carbone attivo si ha essenzialmente assorbimento.
• L’inibizione di AChE per opera di Cu, Cu-C, MWCNT e SWCNT è correlata al dosaggio e le loro concentrazioni inibitorie medie (IC 50) sono 7, 17, 156 e 96 mg/L-1, rispettivamente, a dimostrazione del fatto che queste particelle possono avere un potenziale neurotossico e che l’enzima AChE si presta ad essere usato come bioindicatore nell’esposizione a nanoparticelle.

I principali meccanismi di azione tossicologica delle nanoparticelle impiegate nei materiali nanocompositi, sono principalmente connessi all’inibizione della colinesterasi. Sono tre le principali reazioni biochimiche responsabili di questi effetti tossicologici.

1. Inibizione dell’attività della colinesterasi.
2. Inibizione dell’esterasi bersaglio della neuropatia (Neuropathy Target Esterase, N.T.E.) e sviluppo di neuropatia ritardata.
3. Rilascio di gruppi alchilici attaccati all’atomo di fosforo e alchilazione delle macromolecole, inclusi D.N.A. ed R.N.A.

Nell’agosto del 2008, la paziente fu sottoposta a test sugli anticorpi antinucleari ed il risultato fu di 25 AU/ml. Il test degli anticorpi sulla membrana nucleare (A.N.A.) conferma la formazione di anticorpi sulla membrana nucleare della cellula. Riesaminando la tabella che illustra le varie percentuali di inibizione della colinesterasi dagli iniziali valori individuali di base, si potè dedurre che la donna aveva sofferto di grave tossicità cronica per l’AChE in relazione ai suoi originari valori funzionali di base per i parametri relativi sia al plasma sia ai globuli rossi. Bisogna sottolineare che, quando i valori di inibizione percentuale sono alti sia nel plasma sia nei globuli rossi, l’individuo è soggetto ad un comportamento estremamente aggressivo, mentre quando i valori sono bassi la tendenza è alla depressione ed al suicidio. La paziente aveva raggiunto valori percentuali di inibizione della colinesterasi fino al 59% nel plasma e fino al 96.4% nei globuli rossi, con un valore annuale di inibizione del 55.92% per il plasma e del 61.74% per i globuli rossi. Nel corso di appena tre settimane, dal 21 luglio 2009 al giorno 11 agosto 2009, il valore di inibizione della colinesterasi arrivava all’86.2%.

Durante questo lasso di tempo, la paziente ha sperimentato diverse manifestazioni intestinali atipiche che le sarebbero state diagnosticate come incontinenza fecale. Così, a conferma di come le nanoparticelle da materiali nanocompositi siano metabolizzate ed espulse attraverso la Terapia a Calore Radiante (Radiant Heat Therapy) F.I.R. e l’assunzione di appositi integratori alimentari, i valori di AChE diverranno un notevole fattore inibitorio. Il valore dell’A.N.A., che dovrebbe essere ripetuto, confermerebbe l’alchilazione delle macromolecole di D.N.A., dal momento che il test A.N.A. è specificamente mirato alla misurazione degli anticorpi sulla membrana nucleare e la stessa paziente era stata sottoposta a test genetici in ambito tossicogenomico, che ha mostrato valori “baschi” (i valori “baschi” sono un parametro genetico usato per i confronti tra gruppi di popolazioni, poiché i Baschi sono una delle poche etnie viventi in Europa di origine non indoeuropea; tra i Baschi si rileva una percentuale di soggetti con RH negativo superiore al 50 per cento – n.d.r.) inferiori a quelli del gruppo di riferimento, che sono noti per avere membrane cellulari di maggior spessore, per cui sarebbe necessaria una maggiore quantità di enzima dismutasi superossido per neutralizzare le neurotossine. Molti dei nuovi nanotubi e materiali nanocompositi necessiterebbero di enzima dismutasi superossido (S.O.D.) per neutralizzare la nanocontaminazione da Cu e Cu-C attraverso reazioni SOD-1 Zn/Cu.

E’ importante notare che, nella formulazione della proteina Drago, l’acido adiptico (o adipico), un precursore dell’aspartame con isoleucina, leucina, lisina e arginina, reagisce con gli esteri della fenilalanina. [6],[7]
La proteina Drago è stata usata come proteina universale per miscelare i plasmidi di D.N.A. negli idrogel e nei materiali nanocompositi. La paziente aveva quantità misurabili di aminoacido fenilalanina presenti nei suoi precedenti test delle urine. Il nome chimico dell’aspartame è estere metilico N-L-alfa-aspartil-L-fenilalanina-1. L’aspartame ed i suoi isomeri sono 160 volte più dolci dello zucchero normale.

Si tratta di un dipeptide che si ricava dall’N-benzoildiestere. Quando questo composto viene fatto reagire con un estere della fenilalanina come additivo nel cibo o come componente in molte proteine nano-sintetiche, si ha la liberazione di un composto più reattivo: l’estere P-nitrofenile. L’estere P-nitrofenile è noto come neurotrasmettitore stimolatore proprio come la forma L dell’acido aspartico ed è un ingrediente primario nella produzione di aspartame.

I neurotrasmettitori, di cui è nota l’azione di propagazione degli stimoli nervosi nel neurone ricevente, sono chiamati neurotrasmettitori stimolatori. [8] Questi composti sono sintetizzati all’interno del corpo cellulare neurale (il soma) e migrano lungo l’assone fino ai terminali pre-sinaptici. Qui essi vengono immagazzinati in piccole tasche chiamate vescicole, che si fondono con la membrana sinaptica come una catena di mortaretti connessi ad una singola miccia. Quando una corrente depolarizzante (il potenziale di azione) viene ricevuta, queste vescicole rilasciano il loro contenuto nella fenditura sinaptica.

La fenilalanina è un precursore dei neurotrasmettitori di catecolamina nel cervello. Livelli elevati in sede cerebrale sono stati messi in relazione con colpi apoplettici e con il rischio di infarto emorragico (quando la fenilalanina forma fenil-propanolamina ed in associazione con l’aspartame). L’acido aspartico è in grado di abbassare le soglie di manifestazione del colpo apoplettico, rendendo tale evento più probabile nel futuro. Questo effetto congiunto dell’acido aspartico e della fenilalanina incrementerebbe notevolmente la probabilità di un colpo apoplettico, soprattutto in condizioni di ipoglicemia.

Fine seconda parte.

 
 

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