Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
Ciências e Biotecnologia (31003010079P0)
Avaliação do Perfil de Toxicidade de Nanopartículas de Ouro em Células de Pulmão
TALIRIA SILVA LOPES
DISSERTAÇÃO
22/02/2013

RESUMO Os nanomateriais são materiais cujos principais constituintes têm dimensões compreendidas entre 1 e 100 nanômetros. O emprego dos mesmos tem aumentado nos últimos anos, estimativas indicam que já existem mais de 800 produtos no mercado produzidos a partir de materiais nanoestruturados sendo que a venda destes materiais alcança bilhões a cada ano. Logo, a exposição humana aos materiais em escala nanométrica já ocorre e tende a aumentar drasticamente nos próximos anos. Sabe-se que as vias de exposição primárias às nanopartículas são a pele, o pulmão e o trato gastrointestinal, e que a exposição às nanopartículas (NPs) pode levar a processos de danos no DNA, de estresse oxidativo, de morte celular, de inflamação e outros. As NPs de ouro foram consideradas por muito tempo como sendo inertes, tendo sido amplamente utilizadas em aplicações médicas e biológicas ou como controle negativo em testes de nanotoxicidade. Dados de literatura sobre uma possível toxicidade destas partículas são, ainda, muito controversos. Porém, fatores como o tipo celular analisado, a via de síntese, o tamanho e concentração da NP podem influenciar a resposta celular. Ainda são poucos os estudos que visam verificar a toxicidade das nanopartículas de ouro avaliando a expressão gênica. O gene TP53 é um dos mais importantes genes supressores de tumor e tem um importante papel na resposta celular em situações de estresse. Já o gene PPARγ está envolvido na regulação de genes pró-inflamatórios, incluindo NF-kB, e tendo um importante papel na regulação de respostas inflamatórias. Este trabalho tem como objetivo avaliar uma possível toxicidade de nanopartículas de ouro em células de pulmão. As nanopartículas de ouro (tamanho nominal = 15nm) utilizadas no projeto foram obtidas junto a colaboradores no próprio Laboratório de Biologia/DIPRO/INMETRO; as células pulmonares (A549 e MRC5) foram cedidas pelo Banco de Células do Rio de Janeiro. Antes da realização dos experimentos foram feitos testes de autenticidade celular e detecção de micoplasma como procedimento de controle de qualidade. A viabilidade celular foi determininada em presença das NPs de ouro foi avaliada por um teste multiparamétrico da função mitocondrial, integridade de membrana e conteúdo de DNA; também foi verificado se as nanopartículas causavam alguma alteração morfológica nas células. Além disto, analisou-se a expressão dos genes TP53 e PPARγ por PCR em tempo-real utilizando-se sondas específicas. Nossos resultados demonstraram que as nanopartículas de ouro de 15nm não causaram toxicidade as células A549 e MRC5, não promoveram alterações na morfologia celular e não alteraram a expressão dos genes TP53 e PPARγ. Assim, os dados do presente estudo contribuem para confirmar a ausência de toxicidade das nanopartículas de ouro de 15nm e seu potencial como controle negativo para testes de nanotoxicidade para os tipos celulares analisados.

nanopartículas
Nanomaterials are manufactured materials in the nanometer order, varying on scales <100 nm. The use of these materials has increased in the last years. The estimates indicate that there are already more than 800 products in the market produced from nanostructured materials and the sale of these materials reaches billions each year. Therefore, the human exposure to nanomaterials is already trendy and is likely to increase dramatically in the coming years. It is known the primary routes of nanoparticles exposure are skin, lungs and gastrointestinal tract as well as nanoparticles exposure to the cell can lead to DNA damage, oxidative stress, cell death, inflammation and others. The gold nanoparticles were considered as a inert for a long time. For this reason, they have been widely used in medical and biological applications. The literature on possible toxicity of these particles are still very controversial. However, some factors such as the cell type assessed, nanoparticle size and concentration, and nanoparticle synthesis can influence the cellular response. There are few studies that the aim to evaluate the Au nanoparticles at the gene expression level. The TP53 is one of the most important tumor suppressor genes and plays an important role in the cellular response to stress. The PPAR&#947; gene is involved in the regulation of pro-inflammatory genes including NF-kB and have an important role in the regulation of inflammatory responses. Thus, the present study aims to assess the possible toxicity of gold nanoparticles in lung cells. The gold nanoparticles (nominal size 15nm) used in the project were obtained from collaborators from the Laboratory of Biology / DIPRO / INMETRO; lung cells (A549 and MRC5) were provided by Cell Bank of Rio de Janeiro. Cellular authenticity and mycoplasma detection assays were performed before the beginning of the experiments as quality control procedure. The cell viability was determined in presences of gold nanoparticles and was performed by a multiparametric test function mitochondrial, membrane integrity and DNA content; also testing if the gold nanoparticles cause some morphological changes in the cells. Moreover, we did the TP53 and PPAR&#947; genes expression analysis by Real-time PCR using specifics probes. Our results demonstrated that gold nanoparticles of 15nm did not cause toxicity in A549 and MRC5 cells, did not promote morphological changes and no alterations in the TP53 and PPAR&#947; genes expression. Thus, the data from this study contributes to confirm the absence of toxicity of gold nanoparticles of 15nm and provides the potential as a negative control for nanotoxicity assays involving the cells types analyzed.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

Contexto

CIÊNCIAS E BIOTECNOLOGIA - INTERAÇÕES MOLECULARES, CELULARES E SISTÊMICAS
ANÁLISE MOLECULAR, CELULAR E/OU SISTÊMICA DE PROCESSOS BIOLÓGICOS E BIOTECNOLÓGICOS
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS INTERAÇÕES DE PROTEÍNAS E BIOMATERIAIS

Banca Examinadora

JOSE MAURO GRANJEIRO
Sim
Nome Categoria
LIDIA MARIA DA FONTE DE AMORIM Docente
LUIZ ROBERTO LEAO FERREIRA Docente
ANTONIO MARCOS SARAIVA Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - NanoBiotecnologia 24

Vínculo

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Não