Les nanomatériaux magnétiques à base de fer sont devenus des candidats à la biomédecine en raison de leurs propriétés physicochimiques uniques. Au-delà de leur rôle établi en tant qu’agents de contraste d’IRM clinique, ils ont montré un potentiel dans l’administration de médicaments, l’hyperthermie magnétique et le traitement de la carence en fer.
Les macrophages sont également des cibles principales pour ces nanomatériaux in vivo. Les effets biologiques des nanomatériaux à base de fer sont étroitement liés à la plasticité et aux décalages phénotypiques des macrophages. Cependant, les mécanismes sous-jacents par lesquels ces matériaux influencent la régulation immunitaire médiée par les macrophages restent flous. Une compréhension plus approfondie de ces interactions est essentielle pour faire progresser leurs applications cliniques.
Une revue récente d’un groupe de recherche de Nanjing publié dans le Keai JournalMédecine magnétique Fournit un aperçu détaillé des dernières avancées des interactions entre les nanomatériaux magnétiques à base de fer et les macrophages.
La revue discute systématiquement des processus d’absorption par le système de phagocytes mononucléaires, ainsi que la distribution et la biodégradation in vivo de ces nanomatériaux. Il souligne que la biodistribution et le sort métabolique des nanoparticules à base de fer sont influencés par plusieurs facteurs, notamment la taille des particules, la charge de surface et la voie d’administration.
La revue se concentre sur les processus physiologiques sous-jacents à la reprogrammation des macrophages induits par des nanomatériaux magnétiques à base de fer, mettant en évidence leurs rôles dans l’imitation de l’activité enzymatique, modulant le métabolisme intracellulaire du fer, la régulation des voies de signalisation cellulaire, l’influençant le métabolisme de l’énergie mitochondriale et la réaction des champs magnétiques.
Les auteurs ont constaté que certaines nanomatériaux magnétiques à base de fer présentent des activités enzymes dépendantes de l’environnement, et lorsque ces nanomatériaux sont digérés, ils libèrent des quantités importantes d’ions de fer libres, qui augmentent les niveaux de ROS et activent plusieurs voies cellulaires, notamment NF-κB, MAPK, STAT et NLRP3 Pathways, promettant ainsi les macrophages inflammatoires ou anti-inflammatoires
«De plus, les nanomatériaux magnétiques à base de fer sont impliqués dans le cyclisme cellulaire et les processus médiés par iron, tels que l’ETC et la glycolyse, qui sont tous deux cruciaux pour la fonction cellulaire», explique l’auteur principal Yubo Huang. «Sous l’influence d’un champ magnétique, ces nanomatériaux amplifient à la fois les effets biologiques bénéfiques et nocifs sur les cellules.»
En tirant parti de ces mécanismes, les nanomatériaux magnétiques à base de fer ont un grand potentiel d’utilisation dans le diagnostic et le traitement de la maladie.
