Efecto de las nanopartículas industriales TiO2, SiO2 y ZnO sobre la viabilidad celular y expresión génica en médula osea roja de Mus musculus

Abstract

RESUMENObjetivos. Evaluar el efecto de las nanopartículas de ZnO, TiO 2 y SiO 2 sobre la viabilidad celular y la expresión génica de las interleuquinas 7 y 3 y del factor estimulante de colonias de granulocito -macrófago (GM-CSF) en Mus musculus. Materiales y métodos. Se extrajo médula ósea roja de cinco roedores (Balb/c) para el estudio de viabilidad celular mediante la prueba de MTT. Por otro lado, grupos cinco roedores fueron inoculados vía intraperitoneal con dosis de 0,5; 1; 2,5; 5 y 10 mg/kg de nanopartículas de ZnO y SiO 2 y de 5; 10; 15; 20 y 25 mg/kg de nanopartículas deTiO 2 , 30 h después, se obtuvo el ARN a partir de la médula ósea roja para los análisis de expresión génica empleando las técnicas de PCR y RT-PCR cuantitativa. Resultados. Las nanopartículas de ZnO y SiO 2 redujeron la viabilidad celular de una manera dosis-dependiente en un 37 y 26%, respectivamente, a partir de una dosis de 1 mg/kg. En cuanto al efecto sobre la expresión génica, a las dosis 5 y 10 mg/kg, las nanopartículas de TiO 2 redujeron en mayor porcentaje la expresión de las interleuquinas 7 y 3 (55,3 y 70,2% respectivamente), con respecto a la expresión del GM-CSF, el mayor porcentaje de reducción lo produjo las nanopartículas de SiO 2 (91%). Las nanopartículas de ZnO redujeron a partir de las dosis de 20 y 25 mg/kg. Conclusiones. Las nanopartículas de ZnO, SiO 2 y TiO 2 alteran la viabilidad celular y la expresión génica en la médula ósea de ratón. Palabras clave: Nanopartículas; Interleucinas; Expresión génica; Mus musculus (fuente: DeCS BIREME). EFFECT OF THE INDUSTRIAL NANOPARTICLES TiO 2 , SiO 2 and ZnO ON CELL VIABILITY AND GENE EXPRESSION IN RED BONE MARROW OF Mus musculus ABSTRACT Objectives.To evaluate the effect of ZnO, TiO 2 and SiO 2 nanoparticles on cell viability and expression of the interleukin 7, interleukin 3, and granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) genes in Mus musculus. Materials and methods. Red bone marrow was extracted from five Balb/c mice for the analysis of cell viability using the MTT test. The mice were divided into two groups of five each: one group was inoculated intraperitoneally with 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, and 10 mg/kg of ZnO and SiO 2 nanoparticles, respectively, and the other group was inoculated with 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, and 25 mg/kg of TiO 2 nanoparticles, respectively. Thirty hours later, RNA was extracted from the red bone marrow of the mice in both groups for gene expression analysis using quantitative PCR and RT-PCR. Results. ZnO and SiO 2 nanoparticles reduced cell viability in a dose-dependent manner by 37% and 26%, respectively, starting at a dose of 1 mg/kg. TiO 2 nanoparticles at 5 mg/kg and 10 mg/kg reduced the gene expression of interleukins 7 and 3 by 55.3% and 70.2%, respectively, and SiO 2 nanoparticles caused the greatest decrease (91%) in the expression of GM-CSF. ZnO nanoparticles reduced the expression of GM-CSF starting at doses of 20 mg/kg and 25 mg/kg. Conclusions: ZnO, SiO 2 and TiO 2 nanoparticles affect cell viability and gene expression in the mo...

The comparative study of the effects of Fe2O3 and TiO2 micro‐ and nanoparticles on oxidative states of lung and bone marrow tissues and colony stimulating factor secretion

“…At 200 µg•mL −1 , Fe 2 O 3 and TiO 2 NPs reduced colony formation about 52.4% and 71.6%, respectively, indicating the highest inhibitory effect for TiO 2 NPs. In line with our finding, Zarria-Romero et al 30 was found that treatment with TiO 2 (45 ± 10.0 nm) and SiO 2 (12 ± 7.0 nm) NPs caused a decrease in the expression of granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) in red bone marrow of Mus musculus.…”

Nanoencapsulation of thyme essential oil: a new avenue to enhance its protective role against oxidative stress and cytotoxicity of zinc oxide nanoparticles in rats

“…These data implied that ZnO-NPs enter the body, are distributed throughout the body, and elicited cytotoxicity in different animal organs (Li et al 2012 ). This outcome agreed with Zarria-Romero et al ( 2017 ), who found that ZnO-NPs (1–10 mg/kg) reduced cell viability in bone marrow cells of mice using MTT assay during 30 h from intraperitoneal inoculation. Further, the cytotoxic potential of ZnO-NPs has been documented in mouse bone marrow mesenchymal stem cells (Syama et al 2014 ), and human blood cells (Shalini et al 2018 ) using MTT assay.…”