A predictive toxicology approach to characterize potential respiratory effects of functionalized nanocellulose fibres in a co-culture system

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Avaliação da genotoxicidade de nanomateriais através do ensaio do micronúcleo: uma comparação interlaboratorial para a sua validação

Publication . Marques, Catarina Alexandra Carvalho; Silva, Maria João,1969-; Martins, Francisco Rente de Pina,1983-

Os nanomateriais (NMs) apresentam características físico-químicas únicas que os tornam ideais para várias aplicações em inúmeras áreas. Com o incremento do uso de NMs em algumas indústrias e produtos de consumo, entre outros, a exposição humana e ambiental a essas substâncias tem aumentado cada vez mais, sendo necessários mais estudos para compreender os potenciais perigos associados a essa exposição. Atualmente, o ensaio do micronúcleo (MN) é um dos testes mais utilizados na avaliação da genotoxicidade de substâncias sendo considerado mais vantajoso quando comparado com outros testes similares. Mesmo sendo um teste apropriado, a comparação dos resultados do ensaio MN é difícil devido aos resultados inconsistentes reportados. Assim, há a necessidade de desenvolver protocolos harmonizados e selecionar as linhas celulares mais sensíveis, dadas as particularidades dessas substâncias, a fim de validar técnicas como esta. Este trabalho, que se insere num estudo internacional mais amplo envolvendo comparações interlaboratoriais, tem como objetivo otimizar o ensaio do micronúcleo in vitro de forma a obter um ensaio mais sensível e fiável para a avaliação da genotoxicidade dos NMs em linhas celulares de mamíferos. Foi avaliada a toxicidade de NMs, nomeadamente, dióxido de cério (CeO2), sulfato de bário (BaSO4), sílica (SiO2), celulose nanofibrilada (CNF) e celulose nanocristalina (CNC), todos eles com aplicações variadas na indústria e produtos de consumo. Fibroblastos de pulmão de hamster chinês (células V79) foram expostos a diferentes concentrações de cada NM durante 1 ciclo celular (17 horas) para avaliação da citotoxicidade através do ensaio MTT e por 4 dias através do ensaio clonogénico. A genotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MN após exposição durante 17 horas às mesmas concentrações dos NMs. Os resultados mostraram uma diminuição significativa da viabilidade celular após exposição ao BaSO4 nas concentrações mais elevadas (64, 128 e 256 μg/mL). A exposição por 4 dias a BaSO4, CNF ou CNC levou a um decréscimo da proliferação celular, verificando-se efeitos citotóxicos positivos para esses NMs. Quanto a efeitos genotóxicos, avaliados pelo ensaio do MN, os resultados revelaram aumento significativo de frequência de células micronucleadas após exposição a CNF, assim como à concentração mais baixa de BaSO4. Os NMs de CeO2 e SiO2 não revelaram ser genotóxicos. O conhecimento gerado através deste trabalho contribuirá para o conjunto de dados produzidos através do uso do ensaio do MN in vitro para a avaliação da genotoxicidade dos NMs. Os resultados obtidos para os diversos NMs avaliados sugerem que o protocolo utilizado para o ensaio de MN permitiu distinguir efeitos diferenciais quanto à sua genotoxicidade. Além disso, os resultados gerados contribuirão para a avaliação de segurança dos NMs em estudo, contribuindo assim para sua aplicação segura na indústria, produtos de consumo e nanoteranósticos. Uma futura comparação interlaboratorial permitirá avaliar a reprodutibilidade e adequação do ensaio, considerando as características físico-químicas dos NMs em teste, e o uso de protocolos padronizados melhorará a comparação dos resultados.

2021Dissertação de mestrado

Acesso aberto

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Entidade financiadora

Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Programa de financiamento

3599-PPCDT

Número da atribuição

PTDC/SAU-PUB/32587/2017