Avaliação toxicogenética de pontos quânticos de grafeno (GQD) em modelos experimentais alternativos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Goldstein, Alana da Cunha
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Biociências
• Palavras-chave em Português: Grafeno; Nanoestruturas; Testes de Mutagenicidade; Toxicogenética; Ponto quântico de grafeno; Nanotoxicologia; Citotoxicidade; Modelos in vitro; Genotoxicidade; Graphene quantum dots; Nanotoxicology; Mutagenicity; Cytotoxicity; Genotoxicity; In vitro models; CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::MUTAGENESE
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22427

Nanomateriais são caracterizados pelo seu tamanho na escala nanométrica. São criados através de eventos naturais ou produzidos pelo homem e empregados em diversas áreas. Dentre eles, os nanomateriais de carbono apresentam propriedades de interesse, como sua biocompatibilidade. O ponto quântico de grafeno (GQD) é um nanomaterial carbonáceo que que se destaca pela sua possível aplicabilidade tanto no tratamento de doenças quanto no exame de imagens. No entanto, sua presença no ambiente demanda avaliação de seus possíveis efeitos adversos, principalmente frente a saúde humana. Para determinar a segurança de um fármaco, são necessárias avaliações toxicológicas, onde metodologias alternativas in vitro são utilizadas no processo para a redução da utilização de animais na pesquisa. A fim de diminuir ao máximo a disparidade de resposta entre os modelos alternativos e in vivo, novos protocolos, como a cultura tridimensional de linhagens celulares, são utilizados. Os ensaios de citotoxicidade avaliam o potencial da substância de interesse em induzir morte celular. Enquanto os ensaios de genotoxicidade procuram por possíveis danos ao DNA, tanto na indução de mutagenicidade quanto de eventos aneugênicos/clastogênicos. O objetivo desse trabalho foi investigar aspectos da toxicidade do GQD, utilizando metodologias alternativas in vitro, buscando a determinação da segurança deste nanomaterial. O teste de Ames foi aplicado para avaliar a mutagenicidade da amostra. As cepas TA97a TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535 de Salmonella Typhimurium foram expostas a diferentes concentrações de GQD, variando de 1 a 1000 μg/placa. Mutagenicidade foi induzida na cepa TA97a na ausência de metabolização exógena (S9 mix), contudo, não foi observada na presença do S9 mix. Na presença de metabolização exógena, GQD induziu mutagenicidade na cepa TA102. Resultados positivos para esta cepa indicam o envolvimento de espécies reativas de oxigênio neste evento. Para os testes utilizando cultura celular, foram utilizadas as linhagens 3T3BalbC e HepG2. Os ensaios de viabilidade celular WST-1 e LDH demonstraram que GQD diminuiu a viabilidade celular, especialmente de células 3T3BalbC. Porém, quando as células foram cultivadas em um modelo tridimensional de cultura, GQD demonstrou redução no efeito citotóxico em ambas linhagens celulares . GQD também aumentou a frequência de micronúcleos nas células 3T3BalbC e causou um efeito citostático, sem impactos significativos em HepG2, efeito comparável ao observado no ensaio de mutação reversa em bactérias. Esses resultados indicam um papel importante do metabolismo para a segurança do GQD