Genotoxicity of multi-walled carbon nanotubes in both<i>in vitro</i>and<i>in vivo</i>assay systems

Kato, Tatsuya; Totsuka, Yukari; Ishino, Kousuke; Matsumoto, Yōko; Tada, Yasunori; Nakae, Dai; Goto, Sumio; Masuda, S.; Ogo, Sayaka; Kawanishi, Michihiro; Yagi, Takashi; Matsuda, Tomonari; Watanabe, Masatoshi; Wakabayashi, Keiji

doi:10.3109/17435390.2012.674571

Cited by 94 publications

(98 citation statements)

References 53 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although indirect genotoxic CNT action might be related to inflammation and ROS formation, direct CNT DNA damage in cells has been postulated as being responsible for epithelial and mesothelial malignant transformation. Some in vitro and in vivo experiments have shown a direct interaction of MWCNTs with DNA [155], suggesting a genotoxic/mutagenic potential, whereas weaker data are available on SWCNTs [156,157].…”

Section: Potential Mechanisms Of Cnt Oncogenesismentioning

confidence: 99%

Malignant pleural mesothelioma: history, controversy and future of a manmade epidemic

2015

View full text Add to dashboard Cite

Asbestos is the term for a family of naturally occurring minerals that have been used on a small scale since ancient times. Industrialisation demanded increased mining and refining in the 20th century, and in 1960, Wagner, Sleggs and Marchand from South Africa linked asbestos to mesothelioma, paving the way to the current knowledge of the aetiology, epidemiology and biology of malignant pleural mesothelioma. Pleural mesothelioma is one of the most lethal cancers, with increasing incidence worldwide. This review will give some snapshots of the history of pleural mesothelioma discovery, and the body of epidemiological and biological research, including some of the controversies and unresolved questions. Translational research is currently unravelling novel circulating biomarkers for earlier diagnosis and novel treatment targets. Current breakthrough discoveries of clinically promising noninvasive biomarkers, such as the 13-protein signature, microRNAs and the BAP1 mesothelioma/cancer syndrome, are highlighted. The asbestos history is a lesson to not be repeated, but here we also review recent in vivo and in vitro studies showing that manmade carbon nanofibres could pose a similar danger to human health. This should be taken seriously by regulatory bodies to ensure thorough testing of novel materials before release in the society. @ERSpublications Malignant pleural mesothelioma is a cancer with increasing death tolls due to the past and present use of asbestos http://ow.ly/DhA2y

show abstract

Section: Potential Mechanisms Of Cnt Oncogenesismentioning

confidence: 99%

Malignant pleural mesothelioma: history, controversy and future of a manmade epidemic

2015

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The SCE test was performed as described previously ( Kato et al, 2012). Briefly, CHO AA8 cells were cultured in RPMI 1640 (Sigma-Aldrich Japan) supplemented with 10% fetal bovine serum (JRH Biosciences) at 37°C in a 5% CO 2 atmosphere.…”

Section: Sce Testmentioning

confidence: 99%

Genotoxicity and reactive oxygen species production induced by magnetite nanoparticles in mammalian cells

et al. 2013

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

-We examined the genotoxicity of magnetite nanoparticles (primary particle size: 10 nm) on human A549 and Chinese hamster ovary (CHO) AA8 cells. Six hours' treatment with the particles dose-dependently increased the frequency of micronuclei (MN) in the A549 and CHO AA8 cells up to 5.2% and 5.0% at a dose of 200 μg/ml (34 μg/cm 2 ), respectively. In A549 cells, treatment with the nanoparticles (2 μg/ml) for 1 hr induced H2AX phosphorylation, which is suggestive of DNA double strand breaks (DSB). Treating CHO AA8 cells with 2 μg/ml (0.34 μg/cm 2 ) magnetite for 1 hour resulted in a five times higher frequency of sister chromatid exchange (SCE) than the control level. We detected reactive oxygen species (ROS) in CHO cells treated with the particles. These findings indicate that magnetite nanoparticles induce ROS in mammalian cells, leading to the direct or indirect induction of DSB, followed by clastogenic events including MN and SCE.

show abstract

“…Narażenie in vitro na MWCNT (średnica ok. 70 nm) wywoływało zwiększoną częstość wymiany chromatyd siostrzanych w komórkach jajowych chomika chińskiego oraz aberracje chromosomowe (liczbowe, brak strukturalnych) [41,42]. Stwierdzono, że SWCNT i MWCNT: Baytubes® oraz Nanotec (średnica 10-30 nm), nie wykazywały działania genotoksycznego (aberracji chromosomowych i zwiększenia częstości wymiany chromatyd siostrzanych) w fibroblastach chomika chińskiego lub ludzkich limfocytach [37,38].…”

Section: Droga Dermalnaunclassified

“…W badaniach in vivo zaobserwowano dodatnie wyniki testu kometowego u myszy narażanych dotchawiczo, dootrzewnowo, zarówno na SWCNT, jak i MWCNT [39,42,45]. Jednościenne nanorurki węglo-we indukowały również uszkodzenia DNA mitochondrialnego u myszy aspirowanych dogardłowo [46].…”

Section: Droga Dermalnaunclassified

“…Jednościenne nanorurki węglo-we indukowały również uszkodzenia DNA mitochondrialnego u myszy aspirowanych dogardłowo [46]. Poza pęknięciami nici obserwowano też oksydacyjne uszkodzenia DNA w komórkach płuc i wątroby u szczurów narażanych dożołądkowo na SWCNT, a także w ko-mórkach płuc myszy eksponowanych dotchawiczo na MWCNT (średnica 70-110 nm) [35,42].…”

Section: Droga Dermalnaunclassified

See 1 more Smart Citation

Carbon nanotubes – Characteristic of the substance, biological effects and occupational exposure levels

Świdwińska-Gajewska

Czerczak

2017

Med Pr

View full text Add to dashboard Cite

StreszczenieNanorurki węglowe (carbon nanotubes -CNT) są grupą nanoobiektów zróżnicowaną pod względem budowy, rozmiaru (długości i średnicy), kształtu oraz własności. Dzięki wielu interesującym właściwościom znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach. Rosnące zainteresowanie tymi strukturami pociąga za sobą zwiększenie liczby osób pracujących w narażeniu na CNT. Ekspozycja zawodowa na nanorurki może występować zarówno w laboratoriach prowadzących nad nimi badania, jak i w zakładach produkujących CNT lub zawierające je nanokompozyty. Poziomy stężeń liczbowych CNT w pobliżu źródła ich emisji mogą sięgać wielkości rzędu 10 7 cząstek/cm 3 . Wartości te jednak znacznie się obniżają po zastosowaniu odpowiedniej wentylacji. Z badań na zwierzętach wynika, że główną drogą narażenia jest inhalacja. Nie ma dowodów na wchłanianie przez skórę. Nanorurki węglowe podawane drogą pokarmową w znacznym stopniu są wydalane z kałem. Nie opisano metabolizmu nanorurek węglowych. W badaniach inhalacyjnych na zwierzętach CNT wywoływały głównie stan zapalny, na skutek stresu oksydacyjnego, prowadząc przede wszystkim do zmian w płucach. U zwierząt narażanych drogą dermalną główny efekt to stres oksydacyjny wywołujący miejscowy stan zapalny. Najmniej objawów toksyczności zaobserwowano u zwierząt eksponowanych drogą pokarmową. Nanorurki węglowe nie indukowały mutacji w testach bakteryjnych, jednak działały genotoksycznie w wielu testach prowadzonych zarówno na komórkach in vitro, jak również u narażanych myszy in vivo. Działanie embriotoksyczne CNT zależy głównie od ich modyfikacji, natomiast rakotwórcze -od rozmiaru i sztywności. Zaproponowane przez światowych ekspertów wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego dla CNT mieszczą się w przedziale 1-80 µg/m 3 . Różnorodność skutków działania CNT skłania do tego, żeby każdy rodzaj nanorurek był traktowany jak oddzielna substancja wymagająca osobnego szacowania normatywu higienicznego. Med. Pr. 2017;68(2):259-276 Słowa kluczowe: narażenie zawodowe, nanoobiekty, toksyczność, nanorurki węglowe, nanowłókna, narażenie inhalacyjne AbstractCarbon nanotubes (CNTs) are a diverse group of nano-objects in terms of structure, size (length, diameter), shape and characteristics. The growing interest in these structures is due to the increasing number of people working in exposure to CNTs. Occupational exposure to carbon nanotubes may occur in research laboratories, as well as in plants producing CNTs and their nanocomposites. Carbon nanotubes concentration at the emission source may reach 10 7 particles/cm 3 . These values, however, are considerably reduced after the application of adequate ventilation. Animal studies suggest that the main route of exposure is inhalation. Carbon nanotubes administered orally are largely excreted in the feces. In animals exposed by inhalation, CNTs caused mainly inflammation, as a result of oxidative stress, leading above all to changes in the lungs. The main effect of animal dermal exposure is oxidative stress causing local inflammation. In animals exp...

show abstract

Genotoxicity of multi-walled carbon nanotubes in bothin vitroandin vivoassay systems

Cited by 94 publications

References 53 publications

Malignant pleural mesothelioma: history, controversy and future of a manmade epidemic

Malignant pleural mesothelioma: history, controversy and future of a manmade epidemic

Genotoxicity and reactive oxygen species production induced by magnetite nanoparticles in mammalian cells

Carbon nanotubes – Characteristic of the substance, biological effects and occupational exposure levels

Contact Info

Product

Resources

About