A nano-ouro

A humanidade explora as propriedades especiais do ouro desde os tempos antigos. Como este metal amarelo não oxida, sempre foi um material precioso, principalmente para joalheiros. Surpreendentemente, o ouro nanométrico também já era explorado. Um exemplo de nano-ouro da antiguidade é uma tigela de vidro produzida  no Império Romano, por volta do século 4 d.C.. Trata-se da taça de Lycurgus (mantida no Museu Britânico de Londres) que era feita de vidro e impregnada com nanopartículas de ouro. Essa tigela fica verde quando refletia a luz do sol, por exemplo, e vermelha quando transmite a luz a partir de um foco de luz de dentro do vidro. É claro que, ao produzir artefatos como esse, os romanos não sabiam da existência das nanopartículas.

Por que as nanopartículas de ouro ou ouro coloidal são interessantes? Isto é devido às suas propriedades ópticas, físicas e químicas. Na nanoescala, que é a escala imediatamente acima das interações moleculares, essas propriedades diferem das de ouro mais sólido. Além disso, o pequeno tamanho das partículas permite que elas sejam introduzidas na matéria ou em um organismo para explorar essas propriedades. 

As nanopartículas de ouro vem sendo muito aplicadas na medicina esteja, muito embora pouco se sabe sobre seu destino a longo prazo no corpo humano. Elas são usadas na radioterapia e imagiologia médica ou no transporte de substâncias ativas. Essa aplicação se deve ao fato do ouro se considerado inerte no corpo humanos; ou seja, eles deveriam ser biologicamente inertes, permanecendo armazenados indefinidamente nos tecidos sem alterá-los.  Todavia, o trabalho publicado por Florent Can e colaboradores no periódico PNAS (Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America), ao monitorar nano-ouro durante seis meses por microscopia eletrônica, constatou a degradação destas nanopartículas por um processo inesperado de biotransformação que ocorre em duas etapas. Primeiro, há a degradação das nanopartículas de ouro, com desaparecimento mais rápido do menor tamanho. Essa degradação é mediada por NADPH oxidase que produz oxigênio reativo altamente oxidante espécies no lisossomo combinadas com uma expressão protetora celular do fator nuclear, eritróide. Na segunda etapa, um processo de recristalização do ouro gera nanoestruturas biomineralizadas que consistem em formar partículas cristalinas de 2,5 nm auto-montadas em nanoleaves.

Suspeita-se fortemente que metalotioneínas participem da biomineralização de blocos de edifícios que se auto-montam em um processo que pode ser afetado por um agente quelante. Esses produtos de degradação são semelhantes às estruturas de aurossomas reveladas há 50 anos atrás in vivo após a terapia com sal de ouro. No geral, as etapas do ciclo de vida das nanopartículas de ouro nas vias celulares são parcialmente compartilhadas com o ouro iônico, revelando a existência um metabolismo do ouro.

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Fontes:

Pour la France

Unexpected intracellular biodegradation and recrystallization of gold nanoparticles