Desarrollo de un nuevo sistema de cultivo en interfaz aire-líquido para investigar los efectos de los nanoplásticos en el epitelio alveolar
Autores: Okuda, Iroha; Wada, Yurika; Fujihara, Masashi; Ishihara, Yasuhiro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un nuevo sistema de cultivo en interfaz aire-líquido para investigar los efectos de los nanoplásticos en el epitelio alveolar
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Micro
Nano-plásticos
Atmósfera
Sistema ALI
Efectos toxicológicos
Aerosoles de nanoplásticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La presencia de micro y nano plásticos en la atmósfera se ha vuelto evidente, lo que requiere evaluaciones de riesgo para los humanos. Aunque los sistemas de cultivo sumergido se utilizan a menudo para evaluar la seguridad de las partículas finas, algunos plásticos flotan en los medios de cultivo debido a su baja densidad. Por lo tanto, es esencial desarrollar un sistema de interfaz aire-líquido (ALI) capaz de evaluar la exposición a plásticos. En este estudio, desarrollamos una cámara para exponer aerosoles de nanoplásticos a cultivos ALI y evaluamos sus efectos toxicológicos. Se construyó una cámara de exposición de vidrio integrada con una placa de cultivo en forma de dona. Los aerosoles se introdujeron a través de cuatro entradas superiores y se descargaron a través de cinco salidas inferiores. La temperatura del cultivo se controló mediante la circulación de agua a través del espacio interior de la placa. Se nebulizó una suspensión de nano-poliestireno (PS) y se introdujo en la cámara. La exposición de la co-cultura de células Calu-3 y U937 a aerosoles de nano-PS resultó en un aumento dependiente de la concentración de masa espacial de la concentración de peróxido de hidrógeno en el medio de cultivo, una mayor expresión de citoquinas y quimioquinas inflamatorias (incluyendo IL-6 e IL-8) en las células Calu-3 y una disminución de la resistencia eléctrica transepitelial. Estos hallazgos indican que la exposición a aerosoles de nano-PS induce estrés oxidativo y respuestas inflamatorias, lo que lleva a la disfunción de la barrera alveolar. En general, el sistema de exposición ALI desarrollado proporciona un útil sistema de cultivo in vitro para evaluar la seguridad de los nanomateriales, incluidos los nanoplásticos, y destaca la importancia de los enfoques basados en aerosoles en la evaluación de la toxicidad de las partículas respirables.
Descripción
La presencia de micro y nano plásticos en la atmósfera se ha vuelto evidente, lo que requiere evaluaciones de riesgo para los humanos. Aunque los sistemas de cultivo sumergido se utilizan a menudo para evaluar la seguridad de las partículas finas, algunos plásticos flotan en los medios de cultivo debido a su baja densidad. Por lo tanto, es esencial desarrollar un sistema de interfaz aire-líquido (ALI) capaz de evaluar la exposición a plásticos. En este estudio, desarrollamos una cámara para exponer aerosoles de nanoplásticos a cultivos ALI y evaluamos sus efectos toxicológicos. Se construyó una cámara de exposición de vidrio integrada con una placa de cultivo en forma de dona. Los aerosoles se introdujeron a través de cuatro entradas superiores y se descargaron a través de cinco salidas inferiores. La temperatura del cultivo se controló mediante la circulación de agua a través del espacio interior de la placa. Se nebulizó una suspensión de nano-poliestireno (PS) y se introdujo en la cámara. La exposición de la co-cultura de células Calu-3 y U937 a aerosoles de nano-PS resultó en un aumento dependiente de la concentración de masa espacial de la concentración de peróxido de hidrógeno en el medio de cultivo, una mayor expresión de citoquinas y quimioquinas inflamatorias (incluyendo IL-6 e IL-8) en las células Calu-3 y una disminución de la resistencia eléctrica transepitelial. Estos hallazgos indican que la exposición a aerosoles de nano-PS induce estrés oxidativo y respuestas inflamatorias, lo que lleva a la disfunción de la barrera alveolar. En general, el sistema de exposición ALI desarrollado proporciona un útil sistema de cultivo in vitro para evaluar la seguridad de los nanomateriales, incluidos los nanoplásticos, y destaca la importancia de los enfoques basados en aerosoles en la evaluación de la toxicidad de las partículas respirables.