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Einfluss der Löslichkeit und der Bildung von Reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) auf die Toxizität von Nanopartikeln gegenüber dem respiratorischen Epithel
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Published: | April 14, 2014 |
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Einleitung: Das respiratorische Epithel ist permanent einer Exposition, vor allem von metallischen Nanopartikeln ausgesetzt. In der vorgestellten Untersuchung wurden die Toxizitätsmechanismen von gut löslichen Zinkoxid (ZnO)- und inerten Zirkoniumoxid (ZrO2)-Nanopartikel gegenüber dem respiratorischen Epithel untersucht.
Methoden: Die epitheliale Zelllinie A549 wurde mit ZnO- und ZrO2-Nanopartikeln in 3 verschiedenen Konzentrationen (0.1, 10, 100 µg/ml) exponiert und 4, 24, 48 sowie 72 h inkubiert. Die Internalisierung dieser Nanopartikel wurde mittels Elektronenmikroskopie evaluiert und deren Löslichkeitsverhalten durch Inkubation mit Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) analysiert. Darüber hinaus wurde die metabolische zelluläre Aktivität und die ROS-Bildung durch Fluoreszenzfärbung bestimmt.
Ergebnisse: Nach ZnO-Exposition wurde im Gegensatz zur ZrO2-Exposition ein deutlicher ROS-Anstieg nach 24 und 48 Stunden beobachtet. Die Elektronenmikroskopie zeigte, dass ZnO-, nicht jedoch ZrO2-Nanopartikel, zerfallen und dass die Toxizität von ZnO durch den Chelatbildner DTPA aufgehoben werden kann.
Schlussfolgerung: Unsere Daten zeigen, dass die Toxizität metallischer Nanopartikel maßgeblich durch deren Zerfall und die nachfolgende ROS-Bildung bestimmt wird.
Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.