25.4 C
Jakarta

Partikel Nano Ditemukan Memiliki Efek Misterius pada Bayi yang Belum Lahir

Published:

Oleh

Para ilmuwan sedang mempelajari bagaimana partikel nano, yang ada di mana-mana di lingkungan kita dan diduga menyebabkan masalah perkembangan pada bayi yang belum lahir, berinteraksi dengan penghalang plasenta. Penelitian mereka mengungkapkan bahwa partikel-partikel ini dapat mengganggu komunikasi antara plasenta dan janin, khususnya mempengaruhi pembentukan pembuluh darah tanpa harus ada di jaringan janin.

Para peneliti sedang menyelidiki bagaimana nanopartikel dari berbagai produk dan sumber lingkungan mempengaruhi perkembangan embrio dengan mengganggu fungsi plasenta dan secara tidak langsung membahayakan jaringan janin, meskipun ada pelindung plasenta.

Kehidupan manusia dimulai dari satu sel telur yang tumbuh menjadi manusia dengan triliunan sel. Untuk memastikan perkembangan jaringan dan organ yang sangat kompleks terlindungi, penghalang plasenta mencegah masuknya patogen dan zat asing. Tina Bürki dan timnya dari laboratorium Interaksi Partikel-Biologi Empa di St. Gallen sedang menyelidiki bagaimana mekanisme perlindungan ini mengatasi nanopartikel.

Partikel nano terkandung dalam sejumlah besar produk, namun mereka juga dihasilkan selama keausan serta melalui proses pembakaran. “Kita menyerap zat-zat ini dari lingkungan melalui makanan, kosmetik, atau udara yang kita hirup,” jelas Bürki. Beberapa nanopartikel tersebut diduga dapat membahayakan bayi dalam kandungan. Berat badan lahir rendah, autisme, dan penyakit pernapasan adalah beberapa konsekuensi yang mungkin terjadi pada anak.

Empa-Peneliti Tina Bürki. Kredit: Tapi

Efek jarak jauh yang misterius

Masih belum jelas bagaimana nanopartikel mempengaruhi janin. “Kita sudah mengetahui bahwa penghalang plasenta menahan banyak nanopartikel atau setidaknya menunda pengangkutannya ke embrio,” kata Bürki. Namun kerusakan pada jaringan janin tetap terjadi meskipun tidak ada partikel yang terdeteksi pada janin. Tim Empa sekarang sedang menyelidiki efek jangka panjang dari nanopartikel ini. Bersama dengan mitra klinis dari Cantonal Hospital of St. Gallen dan mitra penelitian dari Universitas Jenewa, Pusat Medis Universitas Amsterdam, dan Institut Penelitian Medis Lingkungan Leibniz di Düsseldorf, tim ini menyelidiki konsekuensi dari nanopartikel umum seperti titanium. dioksida atau jelaga solar pada fungsi plasenta dan kerusakan tidak langsungnya terhadap perkembangan embrio.

Untuk tujuan ini, tim menggunakan plasenta manusia yang berfungsi penuh yang tersedia setelah operasi caesar yang direncanakan. “Jaringan plasenta manusia adalah satu-satunya cara untuk mendapatkan hasil yang berarti mengenai pengangkutan dan efek nanopartikel,” kata peneliti Empa. “Struktur, metabolisme, dan interaksi jaringan ibu dan janin bersifat unik dan jenis-spesifik.”

Nanopartikel Pembuluh Darah Mikroskopi Fluoresensi

Jika nanopartikel memasuki plasenta selama kehamilan, pembentukan pembuluh darah akan terhambat. Mikroskop fluoresensi memvisualisasikan konsekuensi dalam model telur ayam: Pembuluh darah (hijau) hanya membentuk jaringan berlubang dan bertautan kasar ketika diberi zat pembawa pesan dari plasenta yang terkontaminasi nanopartikel (bawah). Sebagai perbandingan, telur ayam kontrol (atas) menampilkan jaringan padat pembuluh darah yang sangat halus. Kredit: Empa

Percobaan menunjukkan bahwa nanopartikel dalam jaringan plasenta mengganggu produksi sejumlah besar zat pembawa pesan. Dan pembawa pesan inilah yang dapat memicu perubahan serius pada perkembangan embrio, seperti terganggunya pembentukan pembuluh darah.

Efek ini dapat divisualisasikan dalam model laboratorium yang menggunakan telur ayam. Pembuluh darah di dalam sel telur sebenarnya tumbuh dengan kecepatan dan kepadatan yang luar biasa untuk memungkinkan perkembangan embrio. Jaringan padat pembuluh darah halus menutupi bagian dalam cangkang telur. Situasinya sangat berbeda pada telur yang diolah dengan zat pembawa pesan yang diubah dari plasenta yang diberi nanopartikel: Dalam percobaan, sistem pembuluh darah tidak begitu padat melainkan bertautan kasar. “Nanopartikel ternyata memiliki efek tidak langsung pada anak dalam kandungan dengan menghambat pembentukan pembuluh darah melalui zat pembawa pesan,” kata Tina Bürki.

Konsekuensi kesehatan

Para peneliti saat ini sedang menyelidiki keseluruhan zat pembawa pesan yang dilepaskan oleh plasenta yang diberi partikel nano, yang disebut sekretom. Tidak terkontaminasi, interaksi hormon, mediator inflamasi, dan zat pemberi sinyal untuk pembentukan sistem organ menyerupai orkestra yang disetel dengan sempurna. Sudah jelas bahwa komunikasi antara plasenta dan janin terganggu oleh adanya nanopartikel dan merusak pembentukan pembuluh darah. Namun hasil awal menunjukkan bahwa perkembangan sistem saraf tampaknya tidak terpengaruh. Analisis di masa depan akan menunjukkan gangguan lain apa yang dapat dipicu oleh nanopartikel secara tidak langsung. “Karena efeknya dapat berdampak pada kesehatan wanita hamil dan perkembangan anaknya, temuan ini harus diperhitungkan dalam penilaian risiko bahan nano,” kata peneliti.

Mitra klinisnya, Rumah Sakit Kanton St. Gallen, juga tertarik. Seperti yang dikatakan oleh Thomas Rduch dari Women’s Clinic dan juga Peneliti Klinis di Empa: “Plasenta yang sehat sangat penting bagi perkembangan anak. Oleh karena itu, penilaian risiko pencemaran lingkungan yang benar sangat penting bagi wanita hamil.”

Referensi: “Nanopartikel Mendisregulasi Sekretom Plasenta Manusia dengan Konsekuensi pada Angiogenesis dan Vaskularisasi” oleh Battuja Dugershaw-Kurzer, Jonas Bossart, Marija Buljan, Yvette Hannig, Sarah Zehnder, Govind Gupta, Vera M. Kissling, Patrycja Nowak-Sliwinska, Judy R. van Beijnum, Arjan W. Griffioen, Stefan Masjosthusmann, Etta Zühr, Ellen Fritsche, René Hornung, Thomas Rduch dan Tina Buerki-Thurnherr, 20 Mei 2024, Sains Tingkat Lanjut.
DOI: 10.1002/advs.202401060

Related articles

Recent articles

spot_img