Estudio de la toxicidad de nanopartículas metálicas biosintetizadas sobre el trofoblasto

Abstract

Las nanopartículas metálicas –NPs– (10-100 nm) tienen una importante actividad biocida lo cual sugiere posibles aplicaciones biomédicas. La biosíntesis de NPs es una novedosa herramienta que utiliza microorganismos debido asu capacidad de producir materiales inorgánicos en el medio intra y extracelular. A pesar de sus prometedoras capacidades biocidas, aún son necesarios estudios de toxicidad que demuestren la inocuidad para el ser humano. El objetivo del presente trabajo fue investigar la toxicidad de NPs biosintetizadas por microorganismos, en una línea celular humana. Se biosintetizaron NPs de cobre (CuNPs), hierro (FeNPs) y zinc (ZnNPs) utilizando cepas ATCC de Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. Las NPs fueron caracterizadas por espectroscopía UV-Vis y por microscopia electrónica de transmisión (TEM). La línea celular humana HTR8/SVneo se incubó por 4 y 24 h a distintas diluciones de NPs ([NP]/10, [NP]/5, [NP]/2). Controles: medio de cultivo RPMI 1640 5 % SBF, solución de la sal del metal precursor a 0,1 y 0,25 mM (CuSO4, FeSO4 y ZnSO4 respectivamente), y control de crecimiento bacteriano de biosíntesis(CCB). Se evaluó la viabilidad celular mediante ensayo de MTT y la producción de especies reactivas de oxigeno (EROs) mediante ensayo con NBT. Resultados: 1) Viabilidad celular: a) CuNPs: A 4 h de exposición se observa una reducción significativa de 21 y 43 % a [CuNP]/5 y [CuNP]/2 respectivamente,33 % con CuSO4 0,25 mM, y 29 % con CCB. A 24 h la disminución es de 81 % a [CuNP]/2, 57 y 92 % con CuSO40,1 y 0,25 mM respectivamente; y 44 % con CCB; b) FeNPs: A 4 y 24 h no se observaron cambios significativos en ninguno de los niveles testeados, sin embargo CB presentó una disminución de 29 % a 4 h y 31 % a 24 h;c) ZnNPs: tanto a 4 h como 24 h disminuyó significativamente [ZnNP]/2 (46 y 61 % respectivamente) y con CCB (20 y 24 % respectivamente). 2) Producción de EROs a 24 h de exposición: a) CuNPs: se evidenció un incremento significativo a [CuNP]/2 y con CuSO4 0,25 mM; b) FeNPs: se observa aumento significativo para el control CCB; c) ZnNPs: los niveles de EROs incrementaron con CCB y a [ZnNP]/2.Estos resultados sugieren que CuNPs y ZnNPs son citotóxicas para las células trofoblásticas humanas y que la producción de EROs es el mecanismo implicado en la muerte celular. Por otro lado, FeNPs no muestran toxicidad lo cual representaría una ventaja en su uso.