p Síntese de nanopartículas magnéticas dentro das células-tronco, partindo do produto de degradação de nanopartículas previamente internalizadas. Essas nanopartículas biossintetizadas são produzidas in situ dentro dos endossomos (setas brancas) e medem em média 8 nm. Crédito:Laboratório MSC (CNRS / Universidade de Paris Diderot)
p Embora as nanopartículas magnéticas estejam sendo usadas cada vez mais em imagens de células e bioengenharia de tecidos, o que acontece com eles dentro das células-tronco a longo prazo permanece sem documentação. Pesquisadores do CNRS, a Sorbonne Université, e as universidades Paris Diderot e Paris 13, mostraram degradação substancial dessas nanopartículas, seguido em certos casos pelas células "re-magnetizando." Esse fenômeno é o sinal da biossíntese de novas nanopartículas magnéticas a partir do ferro liberado no meio intracelular pela degradação das primeiras nanopartículas. Publicado em
PNAS em 11 de fevereiro, 2019, este trabalho pode explicar a presença de magnetismo "natural" nas células humanas, e ajudar a imaginar novas ferramentas para nanomedicina, graças a este magnetismo produzido pelas próprias células. p Nanopartículas magnéticas estão no cerne da nanomedicina de hoje:elas servem como agentes de diagnóstico por imagem, agentes anticâncer térmicos, agentes de direcionamento de drogas, e agentes de engenharia de tecidos. A questão de seu destino nas células, depois de terem cumprido sua missão terapêutica, não foi bem compreendido.
p Para acompanhar a jornada dessas nanopartículas nas células, pesquisadores dos Complexos Laboratoire Matière et Systèmes (CNRS / Université Paris Diderot) e do Laboratoire de Recherche Vasculaire Translationnelle (INSERM / Université Paris Diderot / Université Paris 13), em colaboração com cientistas da Sorbonne Université1 desenvolveram uma abordagem original ao nanomagnetismo em sistemas vivos:primeiro, eles incorporaram nanopartículas magnéticas in vitro em células-tronco humanas. Eles então os deixaram se diferenciar e se desenvolver por um mês, observá-los a longo prazo no ambiente intracelular e monitorar suas transformações.
p Ao seguir a "impressão digital magnética" dessas nanopartículas nas células, os pesquisadores mostraram que primeiro eles estavam sendo destruídos (a magnetização da célula cai) e liberando ferro no ambiente intracelular. Próximo, este ferro "livre" foi armazenado na forma não magnética na ferritina, a proteína responsável pelo armazenamento de ferro, ou serviu de base para a biossíntese de novas nanopartículas magnéticas dentro da célula.
p Este fenômeno é conhecido por ocorrer em algumas bactérias, mas uma biossíntese como essa nunca havia sido demonstrada em células de mamíferos. Isso poderia explicar a presença de cristais magnéticos em humanos, observada nas células de diversos órgãos, particularmente o cérebro. O que é mais, esse armazenamento de ferro na forma magnética também pode ser uma forma de a célula se "desintoxicar" a longo prazo para conter o excesso de ferro. Do ponto de vista da nanomedicina, esta biossíntese abre um novo caminho para a possibilidade de marcação magnética puramente biológica nas células.