In vitro studies on the biological effects of cerium oxide nanoparticles
Los rápidos avances en nanotecnología prometen ser de gran beneficio en muchas aplicaciones. A pesar de que se prevén buenas perspectivas para su futuro, existe una creciente preocupación de que la exposición humana a algunas nanopartículas (NPs) pueda dar lugar a efectos adversos para la salud. Ent...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:176179 |
| Acesso em linha: | https://ddd.uab.cat/record/176179 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Nanopartícules Òxids de ceri Nanotoxicologia Carcinogènesi |
| Resumo: | Los rápidos avances en nanotecnología prometen ser de gran beneficio en muchas aplicaciones. A pesar de que se prevén buenas perspectivas para su futuro, existe una creciente preocupación de que la exposición humana a algunas nanopartículas (NPs) pueda dar lugar a efectos adversos para la salud. Entre los nanomateriales (NMs) ampliamente utilizados, las NPs de óxido de cerio (nanocerio) han experimentado un rápido aumento en su producción debido a sus aplicaciones industriales. Además, el nanocerio se ha presentado como un catalizador para aplicaciones biológicas. De este modo, este NM ha surgido como un agente terapéutico prometedor, eliminando especies reactivas de oxígeno (ROS), por lo que su uso se propone en diversas enfermedades originadas como consecuencia del estrés oxidativo. Debido al potencial de este NM y la falta de información sobre algunos aspectos toxicológicos, en esta Tesis se ha hecho una evaluación in vitro sobre los efectos biológicos del nanocerio. En el primer estudio se confirmó la capacidad del nanocerio para reducir los efectos oxidativos generados por un compuesto oxidante en el modelo pulmonar BEAS-2B. Así, el pretratamiento con nanocerio redujo significativamente la producción de ROS, los niveles de daño oxidativo del DNA, la muerte celular y los niveles de expresión de algunos genes implicados en la vía Nrf2. En el segundo estudio, se evaluaron las implicaciones del nanocerio en el tratamiento del cáncer. Suponiendo que las propiedades antioxidantes pudiesen ser moduladas por el pH, y dado que las células tumorales presentan un medio más ácido, el nanocerio podría tener un efecto oxidante en estas células, mientras que mantendría sus propiedades antioxidantes en un ambiente no tumoral. Sin embargo, nuestros resultados no confirmaron esta hipótesis ya que no observamos un cambio en las propiedades antioxidantes del nanocerio en las líneas y condiciones tumorales analizadas. Hasta la fecha, existe controversia con respecto a los efectos toxicológicos de este NM ya que se han descrito efectos nocivos en líneas tanto tumorales como no tumorales, y en modelos in vitro e in vivo. A fin de superar las limitaciones de los ensayos a corto plazo, en nuestro tercer estudio llevamos a cabo un tratamiento de larga duración para el estudio de las propiedades del nanocerio. Para este estudio se evaluó el potencial toxicológico y carcinogénico de la exposición in vitro a largo plazo de nanocerio en el modelo BEAS-2B, junto con los efectos asociados a una coexposición de tabaco (CSC). Así, aunque el nanocerio no indujo la transformación celular por sí mismo, tuvo un papel sinérgico en la capacidad de transformación del CSC, ya que las células co-expuestas a nanocerio más CSC, mostraron mayores efectos en todas las características carcinogénicas estudiadas. Por lo tanto, a pesar de las propiedades antioxidantes que se identificaron en los 2 estudios anteriores, el nanocerio no puede considerarse seguro, ya que puede aumentar el potencial oncogénico de otros agentes ambientales comunes. En el cuarto estudio, presentamos una solución para las limitaciones asociadas a los procedimientos de dispersión de NPs. La dispersión de NPs, necesaria para su preparación, es una fuente de variabilidad en las propiedades fisicoquímicas. Esto afecta a la fiabilidad de los experimentos de largo plazo donde se requieren varias rondas de dispersiones. Con el fin de reducir esta variabilidad, se propone alicuotar y congelar los stocks de las dispersiones de NMs. En este estudio se verificó si las propiedades fisicoquímicas y los efectos biológicos entre las dispersiones recién preparadas y congeladas difieren y, por tanto, si la congelación de las NPs afectaría a la fiabilidad. Los resultados mostraron que no había diferencias entre los preparados frescos y congelados. Por lo tanto, concluimos que el congelado de la dispersión de NPs es una técnica en la cual se ahorra tiempo y se mantiene la fiabilidad en experimentos a largo. |
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