p (PhysOrg.com) - O uso de nanopartículas na medicina é cada vez maior e é importante entender os efeitos que essas partículas podem ter nos tecidos humanos e na saúde em geral. p Os cientistas demonstraram que as moléculas de sinalização que danificam o DNA das células cultivadas sob uma barreira são transmitidas apenas quando a barreira tem mais de uma camada de espessura e o dano ao DNA e a liberação de citocinas são sinalizados através da barreira.

p A pesquisa foi realizada por uma equipe da Universidade de Bristol e colegas, e é publicado em Nature Nanotechnology .

p A equipe criou uma barreira celular através da cultura de células BeWo, um tipo de linha celular amplamente utilizado para modelar a barreira placentária, em um suporte de membrana porosa. Eles criaram uma monocamada e uma barreira de duas camadas cultivando as células por quatro e sete dias, respectivamente.

p A membrana foi inserida em um poço de uma placa de cultura de células de modo que ficou suspensa alguns milímetros acima da superfície inferior, onde cresceu um tipo diferente de célula. O topo da barreira foi exposto a nanopartículas e o dano ao DNA foi medido nas células subjacentes.

p Ao contrário do que a equipe esperava, moléculas de sinalização que danificam o DNA de células cultivadas sob a barreira foram transmitidas apenas através das barreiras de bicamadas e multicamadas, mas não barreiras de monocamada.

p A equipe de pesquisa também cultivou células epiteliais da córnea em uma membrana, como uma monocamada por três dias, para determinar se a sinalização observada para as barreiras das células do trofoblasto era específica da célula. Semelhante às descobertas do BeWo, O dano ao DNA foi observado em fibroblastos, as células do tecido conjuntivo, abaixo das barreiras de duas camadas expostas às nanopartículas, mas não abaixo de barreiras monocamadas.

p A equipe de pesquisa já havia mostrado que nanopartículas de metal danificaram o DNA em células do outro lado de uma barreira celular. As nanopartículas não causaram danos ao passar pela barreira, mas gerou moléculas de sinalização dentro das células da barreira que foram então transmitidas para causar danos nas células do outro lado da barreira.

p Dr. Patrick Case, Consultor Professor Sênior em Cirurgia Ortopédica e Patologia na Escola de Ciências Clínicas e autor sênior do estudo, disse:“Se a importância da espessura da barreira na sinalização é uma característica geral para todos os tipos de barreiras, nossos resultados podem oferecer um princípio com o qual limitar os efeitos adversos da exposição às nanopartículas e oferecer novas abordagens terapêuticas ”.

p Dr. Aman Sood, Assistente de pesquisa na Escola de Ciências Clínicas e autor principal do artigo, disse:“Queríamos testar se esses efeitos indiretos das nanopartículas podem variar para diferentes tipos de barreira. Usando in vitro, modelos ex vivo e in vivo, nossa pesquisa mostrou que os efeitos indiretos das nanopartículas dependem da espessura da barreira celular.

p “Barreiras de duas ou várias camadas permitem que a sinalização de danos ao DNA cause toxicidade indireta, enquanto as barreiras monocamadas não. Nossos resultados têm implicações significativas para a nanotoxicologia. ”

p As barreiras celulares oferecem proteção importante contra a exposição a partículas e existem em várias formas morfológicas dentro do corpo. Por exemplo, a barreira epitelial da córnea, que junto com o filme lacrimal previne patógenos, alérgenos e irritantes de entrar no olho, tem várias camadas.

p Contudo, a barreira hematoencefálica, que restringe a difusão de objetos microscópicos, como bactérias, no líquido cefalorraquidiano, consiste em uma barreira monocamada de células endoteliais suportadas por pés astrocíticos. A barreira placentária regula a troca de substâncias entre o sangue fetal e materno e altera sua aparência durante a gravidez.

p Os resultados sugerem que as nanopartículas podem causar danos indiretos ao DNA in vitro através do trofoblasto e das barreiras da córnea, e causam a liberação de citocinas e quimiocinas através das barreiras da córnea.

p A equipe de pesquisa mostrou que a toxicidade indireta é possível em camundongos e no tecido placentário humano. Os resultados sugerem que os sinais de danos ao DNA podem cruzar as barreiras celulares por meio de uma via que envolve as junções comunicantes. Contudo, o tema comum é que esses tipos de sinalização foram observados apenas quando as barreiras eram bicamada ou multicamadas. Se esta é uma característica geral para todas as barreiras, ela oferece um princípio a ser aplicado à nanotoxicidade que pode não apenas limitar os efeitos adversos da exposição às nanopartículas, mas também pode oferecer algumas novas possibilidades terapêuticas.

p Este projeto foi apoiado pelo Wellcome Trust e por uma bolsa do Medical Research Council.