INTRODUZIONE: Le nanoparticelle (NP) di biossido di titanio (TiO2) sono presenti in molti prodotti e alcuni studi hanno evidenziato rischi per l’ambiente e per la salute dell’uomo associati al loro utilizzo. Oltre alla dimensione, altre proprietà delle NP come la forma cristallina, l’aspetto tridimensionale e l’aggregazione possono influenzare l’effetto biologico. L’obiettivo di questo studio è stato la valutazione della citotossicità/genotossicità di 3 NP ingegnerizzate di TiO2 con forme tridimensionali differenti: bipiramidi, bastoncelli, piattelli. L’effetto biologico, valutato in vitro su cellule di epitelio bronchiale umano (BEAS-2B), è stato confrontato con quello indotto da 2 NP commerciali (P25 e FoodGrade). MATERIALI E METODI: Le proprietà chimico-fisiche delle NP sono state definite nel progetto SETNanoMetro (T-SEM, DLS). Le cellule sono state esposte a diverse dosi di NP (0 – 120 μg/ml) per 24h (1h luce + 23h buio). La citotossicità è stata valutata utilizzando i test WST-1 e LDH che considerano rispettivamente la vitalità cellulare e l’integrità di membrana. L’effetto genotossico e lo stress ossidativo sono stati valutati con il Comet assay (±Fpg). RISULTATI: I risultati ottenuti con il saggio WST-1 mostrano una bassa riduzione di vitalità (88-96%, p<0.05) alla massima dose testata per tutte le NP. Il saggio LDH ha confermato la bassa citotossicità di tutte le NP. Le NP FoodGrade hanno indotto un effetto genotossico (diretto e ossidativo) con andamento dose-risposta, mentre le NP P25 hanno indotto solo danno di tipo ossidativo. Le NP bipiramidi e bastoncelli non hanno invece mostrato genotossicità. Infine, le NP piattelli hanno indotto danni diretti e ossidativi alle dosi più elevate (p<0.05); tale comportamento è probabilmente dovuto allo stato di aggregazione di queste NP. CONCLUSIONI: I risultati ottenuti indicano che le NP commerciali hanno indotto un maggior danno genotossico rispetto a quelle ingegnerizzate e la forma tridimensionale delle NP ingegnerizzate è risultata in parte correlabile ad un diverso effetto biologico. E’ quindi ipotizzabile che l’utilizzo di NP ingegnerizzate per diverse applicazioni (es. vernici, alimenti, cosmetici, farmaci) sia meno rischioso rispetto all’utilizzo di NP commerciali.

Citotossicità e genotossicità di nanoparticelle di biossido di titanio.

Bonetta Sa;Gea M.;Bonetta Si;Iannarelli L.;Maurino V.;Gilli G.;Schilirò T.
2017

Abstract

INTRODUZIONE: Le nanoparticelle (NP) di biossido di titanio (TiO2) sono presenti in molti prodotti e alcuni studi hanno evidenziato rischi per l’ambiente e per la salute dell’uomo associati al loro utilizzo. Oltre alla dimensione, altre proprietà delle NP come la forma cristallina, l’aspetto tridimensionale e l’aggregazione possono influenzare l’effetto biologico. L’obiettivo di questo studio è stato la valutazione della citotossicità/genotossicità di 3 NP ingegnerizzate di TiO2 con forme tridimensionali differenti: bipiramidi, bastoncelli, piattelli. L’effetto biologico, valutato in vitro su cellule di epitelio bronchiale umano (BEAS-2B), è stato confrontato con quello indotto da 2 NP commerciali (P25 e FoodGrade). MATERIALI E METODI: Le proprietà chimico-fisiche delle NP sono state definite nel progetto SETNanoMetro (T-SEM, DLS). Le cellule sono state esposte a diverse dosi di NP (0 – 120 μg/ml) per 24h (1h luce + 23h buio). La citotossicità è stata valutata utilizzando i test WST-1 e LDH che considerano rispettivamente la vitalità cellulare e l’integrità di membrana. L’effetto genotossico e lo stress ossidativo sono stati valutati con il Comet assay (±Fpg). RISULTATI: I risultati ottenuti con il saggio WST-1 mostrano una bassa riduzione di vitalità (88-96%, p<0.05) alla massima dose testata per tutte le NP. Il saggio LDH ha confermato la bassa citotossicità di tutte le NP. Le NP FoodGrade hanno indotto un effetto genotossico (diretto e ossidativo) con andamento dose-risposta, mentre le NP P25 hanno indotto solo danno di tipo ossidativo. Le NP bipiramidi e bastoncelli non hanno invece mostrato genotossicità. Infine, le NP piattelli hanno indotto danni diretti e ossidativi alle dosi più elevate (p<0.05); tale comportamento è probabilmente dovuto allo stato di aggregazione di queste NP. CONCLUSIONI: I risultati ottenuti indicano che le NP commerciali hanno indotto un maggior danno genotossico rispetto a quelle ingegnerizzate e la forma tridimensionale delle NP ingegnerizzate è risultata in parte correlabile ad un diverso effetto biologico. E’ quindi ipotizzabile che l’utilizzo di NP ingegnerizzate per diverse applicazioni (es. vernici, alimenti, cosmetici, farmaci) sia meno rischioso rispetto all’utilizzo di NP commerciali.
50° Congresso Nazionale della Società Italiana di Igiene, Medicina Preventiva e Sanità Pubblica (SItI)
Torino
22-25 novembre
50° Congresso Nazionale della (SItI) - Sinergie multisettoriali per la salute
-
262
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NP-TiO2 ingegnerizzate, genotossicità, citotossicità, BEAS-2B
Bonetta Sa, Gea M., Bonetta Si, Iannarelli L., Rossi A.M., Maurino V., Gilli G., Schilirò T.
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