Актуальною науковою проблемою є пошук засобів для корекції запальних процесів, особливо репродуктивних патологій. У статті узагальнено інформацію сучасних наукових джерел щодо розроблення препаратів з вираженими протизапальними властивостями на основі наночастинок (НЧ) металів, зокрема благородних — Срібла й Золота, що виявляють антимікробну, антиоксидантну дію і сприяють зменшенню запальних процесів за різноманітних патологічних станів, що є науковим підґрунтям для впровадження їх в практику репродуктивної ветеринарної медицини. З іншого боку, обґрунтовано актуальність дослідження протизапальної активності НЧ рідкісноземельних елементів (Гадолінію, Ітрію, Лантану), що мають антибіотичну дію, здатні знешкоджувати токсичні радикали, а отже мають потенційну здатність корегувати деякі ланки патогенезу хвороб статевої системи запального генезу. Використання вищенаведених металів як протизапальних агентів стало можливим завдяки синтезу сполук на їх основі у наноформі, внаслідок переходу у яку вони набувають унікальних властивостей — здатності проникати у клітину, долати гістогематичні бар’єри, мають велику площу поверхні і нижчу токсичність порівняно з макроергами. Слід наголосити, що прояв протизапальних властивостей залежить від методу отримання НЧ, їх фізико-хімічних характеристик, а тому є необхідність детальних досліджень різноманітних НЧ для деталізації механізмів дії і оцінки фармакологічної активності
Ключові слова: антиоксиданти, антибіотики, благородні метали, рідкісноземельні елементи
Agarwal H. et al. Anti-inflammatory mechanism of various metal and metal oxide nanoparticles synthesized using plant extracts: A review. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2019. Vol. 109. P. 2561–2572. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.11.116.
Aleya L., Abdel-Daim M. M. Advances in nanotechnology, nanopollution, nanotoxicology, and nanomedicine. Environmental Science and Pollution Research International. 2020. Vol. 27, No 16. P. 18963–18965. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-020-08800-6.
Nair H. B. et al. Delivery of antiinflammatory nutraceuticals by nanoparticles for the prevention and treatment of cancer. Biochemical Pharmacology. 2010. Vol. 80, No 12. P. 1833–1843. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcp.2010.07.021.
Forest V. Experimental and computational nanotoxicology-complementary approaches for nanomaterial hazard assessment. Nanomaterials. 2022. Vol. 12, No 8. P. 1346. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12081346.
Yang B., Chen Y., Shi J. Reactive oxygen species (ROS)-based nanomedicine. Chemical Reviews. 2019. Vol. 119, No 8. P. 4881–4985. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00626.
Ahmad A., Imran M., Sharma N. Precision nanotoxicology in drug development: current trends and challenges in safety and toxicity implications of customized multifunctional nanocarriers for drug-delivery applications. Pharmaceutics. 2022. Vol. 14, No 11. P. 2463. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14112463.
Miranda R. R. et al. Proteome-wide analysis reveals molecular pathways affected by AgNP in a ROS-dependent manner. Nanotoxicology. 2022. Vol. 16, No 1. P. 73–87. DOI: https://doi.org/10.1080/17435390.2022.2036844.
Yedgar S., Barshtein G., Gural A. Hemolytic activity of nanoparticles as a marker of their hemocompatibility. Micromachines. 2022. Vol. 13, No. 12. P. 2091. DOI: https://doi.org/10.3390/mi13122091.
Singh A. V. et al. Artificial intelligence and machine learning disciplines with the potential to improve the nanotoxicology and nanomedicine fields: a comprehensive review. Archives of Toxicology. 2023. Vol. 97, No 4. P. 963–979. DOI: https://doi.org/10.1007/s00204-023-03471-x.
Zhang X. F. et al. Silver nanoparticles: synthesis, characterization, properties, applications, and therapeutic approaches. International Journal of Molecular Sciences. 2016. Vol. 17, No 9. P. 1534. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms17091534.
Eming S. A., Krieg T., Davidson J. M. Inflammation in wound repair: molecular and cellular mechanisms. The Journal of Investigative Dermatology. 2007. Vol. 127, No 3. P. 514–525. DOI: https://doi.org/10.1038/sj.jid.5700701.
Broughton G. et al. The basic science of wound healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 2006. Vol. 117, No 7. P. 12S–34S. DOI: https://doi.org/10.1097/01.prs.0000225430.42531.c2.
Cameron S. J. et al. Nanoparticle effects on stress response pathways and nanoparticle-protein interactions. International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23, No 14. P. 7962. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23147962.
Tang S., Zheng J. Antibacterial activity of silver nanoparticles: structural effects. Advanced Healthcare Materials. 2018. Vol. 7, No 13. P. e1701503. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.201701503.
Bhol K. C., Schechter P. J. Effects of nanocrystalline silver (NPI 32101) in a rat model of ulcerative colitis. Digestive Diseases and Sciences. 2007. Vol. 52, No 10. P. 2732–2742. DOI: https://doi.org/10.1007/s10620-006-9738-4.
Tian, J. et al. Topical delivery of silver nanoparticles promotes wound healing. ChemMedChem. 2007. Vol. 2, No 1. P. 129–136. DOI: https://doi.org/10.1002/cmdc.200600171.
Wong C. K. et al. Intracellular signaling mechanisms regulating toll-like receptor-mediated activation of eosinophils. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 2007. Vol. 37, No 1. P. 85–96. DOI: https://doi.org/10.1165/rcmb.2006-0457OC.
Nadworny P. L. et al. Does nanocrystalline silver have a transferable effect? Wound Repair and Regeneration. 2010. Vol. 18, No 2. P. 254–265. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1524-475X.2010.00579.x.
David L. et al. Green synthesis, characterization and anti-inflammatory activity of silver nanoparticles using European black elderberry fruits extract. Colloids and Surfaces. B, Biointerfaces. 2014. Vol. 122. P. 767–777. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2014.08.018.
Hornos Carneiro M. F., Barbosa F., Jr. Gold nanoparticles: A critical review of therapeutic applications and toxicological aspects. Journal of Toxicology and Environmental Health. Part B, Critical Reviews. 2016. Vol. 19, No 3-4. P. 129–148. DOI: https://doi.org/10.1080/10937404.2016.1168762.
Kumawat M. et al. Surface engineered peroxidase-mimicking gold nanoparticles to subside cell inflammation. Langmuir. 2022. Vol. 38, No 5. P. 1877–1887. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c03088.
Di Bella D. et al. Gold nanoparticles reduce inflammation in cerebral microvessels of mice with sepsis. Journal of Nanobiotechnology. 2021. Vol. 19, No 1. P. 52. DOI: https://doi.org/10.1186/s12951-021-00796-6.
Díaz-Pozo P. et al. Gold nanoparticles supported on ceria nanoparticles modulate leukocyte-endothelium cell interactions and inflammation in type 2 diabetes. Antioxidants. 2022. Vol. 11, No 11. P. 2297. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox11112297.
Koshevoy V. et al. Male infertility: Pathogenetic significance of oxidative stress and antioxidant defence (review). Scientific Horizons. 2021. Vol. 24, No 6. P. 107–116. DOI: https://doi.org/10.48077/scihor.24(6).2021.107-116.
Horie M., Tabei Y. Role of oxidative stress in nanoparticles toxicity. Free Radical Research, 2021. Vol. 55, No 4. P. 331–342. DOI: https://doi.org/10.1080/10715762.2020.1859108.
Koshevoy V. et al. Effect of gadolinium orthovanadate nanoparticles on male rabbits’ reproductive performance under oxidative stress. World’s Veterinary Journal. 2022. Vol. 12, No 3. P. 296–303. DOI: https://doi.org/10.54203/scil.2022.wvj37.
Khurana A., Saifi M. A., Godugu C. Yttrium oxide nanoparticles attenuate L-arginine induced chronic pancreatitis. Biological Trace Element Research. 2023. Vol. 201, No 7. P. 3404–3417. DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-022-03446-6.
Vijayan V. et al. Lanthanum oxide nanoparticles reinforced collagen ƙ-carrageenan hydroxyapatite biocomposite as angio-osteogenic biomaterial for in vivo osseointegration and bone repair. Advanced Biology, 2023. P. e2300039. DOI: https://doi.org/10.1002/adbi.202300039.
Maksimchuk P. O. et al. High antioxidant activity of gadolinium-yttrium orthovanadate nanoparticles in cell-free and biological milieu. Nanotechnology. 2021. Vol. 33, No 5. P. 055701. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac31e5.
Gonca S. et al. Antimicrobial effects of nanostructured rare-earth-based orthovanadates. Current Microbiology. 2022. Vol. 79, No 9. P. 254. DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-022-02947-w.
