EFEITOS DE NANOPARTÍCULAS COMERCIAIS DE ÓXIDO DE FERRO (Fe2O3): CITOTOXICIDADE, GENOTOXICIDADE E ESTRESSE OXIDATIVO

Abstract

EFFECTS OF COMMERCIAL NANOPARTICLES OF IRON OXIDE (Fe 2 O 3 ): CYTOTOXICITY, GENOTOXICITY AND OXIDATIVE STRESS. This study presents the toxicological effects of iron nanoparticles (NP Fe 2 O 3 ) using in vitro and in vivo tests. Initially nanoparticles were characterized physic-chemically followed by evaluation of cell viability using different cell lines. Allium cepa test and comet assay (cell lines and Danio rerio) were used for evaluation of genotoxicity. Oxidative stress analyses were performed using D. rerio exposed to NP-Fe 2 O 3 , and the enzymatic activity of the enzymes catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione S-transferase (GST) were evaluated. The results showed that initially nanoparticles had 65.55 nm, 0.24 of polydispersity of and 11.4 mV of zeta potential. Regarding cell viability, it was observed that this did not reach the IC 50 up to the concentration 1 x 10 10 NP mL -1. The in vitro comet assay showed that in concentrations 1.96 x10 8 and 10 9 NPs mL -1 these presented toxicity, for Allium cepa evaluation in concentrations 19.6 and 39.0 x10 9 NPs mL -1 presented significant damages when compared to the control. Oxidative stress showed that the liver was the most affected organ when compared to the control. Although studies show that iron nanoparticles do not lead to changes, further studies are needed to make sure they do not lead to environmental changes.Keywords: iron oxide nanoparticles; zebrafish; viability; in vitro analysis; in vivo analysis. INTRODUÇÃOCom o avanço da nanotecnologia foi possível produzir nanopartículas de ferro as quais apresentam características físico-químicas diferenciadas quando comparadas às características apresentadas em micro/macroescala. Além disso, o átomo de ferro pode originar outros compostos a partir de diferentes combinações, como por exemplo os óxidos de ferro.1,2 Dentre as nanopartículas (NPs) metálicas, as de óxido de ferro se destacam no mercado devido às suas caracterís-ticas físico-químicas, como sua grande capacidade cinética, grande área de superfície em relação ao volume, alta reatividade, possíveis propriedades magnéticas, além de permitirem o recobrimento com diversos tipos de ligantes específicos. 3-7Atualmente a maioria dos estudos de NPs de óxidos de ferro (NP Fe 2 O 3 ) na área ambiental está direcionada à remediação (nanorremediação), que consiste na utilização das nanoparticulas para a descontaminação da água e solo. 5,8 Em relação a área médica, sua utilização ocorre principalmente como meio de contraste em imagens por ressonância magnética, carreadores de fármacos, em pesquisas gênicas, proteômica e tratamentos anticâncer. 2,6,7,[9][10][11][12] As NP Fe 2 O 3 também são utilizadas como constituintes de diferentes tipos de materiais comercializados: tintas, revestimentos, plásticos, cosméticos, 13 nutrientes 2 e semicondutores. 8 Assim, devido à ampla comercialização de produtos que apresentam NPs em sua composição, é observado como consequência um aumento do descarte das mesmas nos ambientes aquático e terrestre. [14]...

Evaluation of Photocatalytic Activity in Water Pollutants and Cytotoxic Response of α-Fe2O3 Nanoparticles

“…In addition, abnormalities regarding mutations and/or changes in mitotic behavior expected for cell division are not seen. Batista-Gallep et al 60 observed that at low concentrations of Fe 2 O 3 NPs (1.96 × 10 9 NPs/mL), the toxicity effect on A. cepa was lower when compared to high concentrations (39 × 10 9 NPs/mL). Kaygisiz and Cigerci 61 found that in particles smaller than 100 nm, independent of the concentration present, the hematite particles exhibited chromosomal alterations in the mitotic division.…”

Poluição hídrica e seu potencial genotóxico: Uma análise da bacia do rio Doce após o rompimento da barragem de Fundão

“…Portanto, ambientes contaminados por metais pesados podem induzir a uma variedade de efeitos genotóxicos, tais como, quebras de fita simples e dupla, oxidação de bases nucléicas, alterações nos processos de reparo do DNA, entre outros (Monteiro, 2009). Alguns mecanismos pelos quais metais pesados podem causar genotoxicidade são: i) ferro: geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), que podem levar ao estresse oxidativo, processos inflamatórios nas células, ruptura das mitocôndrias, danos ao DNA e apoptose (Batista-Gallep et al, 2018); ii) manganês: incorporação errônea de bases nitrogenadas (Penteado, 2018); iii) cromo: modificação de base nitrogenadas do DNA e quebras de fita; iv) cádmio: indução de estresse oxidativo, substituições e oxidação de bases nitrogenadas, deleções e pontos de mutações ev) chumbo: indução de danos oxidativos, alteração na transcrição gênica, mitogênese, eventos carcinogênicos envolvidos em danos ao DNA, além de alterações genotóxicas indiretas (Neeratanaphan et al, 2020;Arunachalam et al, 2013).…”