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Nanotechnologie: Nanoteilchen könnten dem Hirn schaden

Nanoteilchen erobern die Medizin als Medikamententräger. Doch mit der falschen Ladung könnte sich ihre Wirkung ins Gegenteil verkehren.
Nanoteilchen im GewebeLaden...

Nanopartikel könnten die Behandlung bestimmter Erkrankungen wie Krebs entscheidend verbessern, indem sie Wirkstoffe beispielsweise gezielt zum Tumor transportieren und dort freisetzen. Dass diese Technik allerdings auch nicht frei von Risiken ist, zeigt eine Untersuchung von Kristina Bram Knudsen vom Nationalen Forschungszentrum für Arbeitsumwelt in Kopenhagen: Je nach Ladungszustand der eingesetzten, so genannten Micellen (winzigste Kolloidteilchen) können die Nanoteilchen den Körperzellen auch schaden – und das auch im Gehirn, denn viele der erforschten Partikel sollen die Blut-Hirn-Schranke gezielt überwinden können, um Tumoren im Kopf zu bekämpfen. Knudsen und ihre Kollegen injizierten daher Ratten jeweils positiv und negativ geladene, aber ansonsten wirkstofffreie Micellen in die Blutbahn und untersuchten eine Woche später deren Gehirn.

Während die Tiere, die negativ geladene Teilchen oder die Salzkontrolllösung verabreicht bekommen hatten, keine Zellschäden aufwiesen, lösten die positiv geladenen Partikel schadhafte Veränderungen in den Hirnzellen aus und störten deren Funktion – bis hin zum Ausfall von Neuronen und zum Zelltod. Das könnte die Forscher zukünftig jedoch vor ein Dilemma stellen, so Knudsen. Denn die positive Ladung der Micellen verbessert auch ihre Transportfunktion: Da die äußere Zelloberfläche negativ geladen ist, können positiv geladene Vesikel leichter dort andocken und ihre Medikamente absetzen. Dabei dringen sie aber womöglich auch in die Zellen selbst ein und richten dort Schäden an. Negativ geladene Micellen könnten dies zwar auch auslösen, doch stoßen sich ihre Ladungen und die der Zelle primär ab, was die Aufnahme erschwert.

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