Estudo in vivo da toxicidade pulmonar e sistêmica após doses repetidas de nanotubos de carbono de paredes múltiplas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Bubols, Guilherme Borges
• Orientador(a): Garcia, Solange Cristina
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Farmácia; Ratos Sprague-Dawley; Nanotubos de carbono; Nanocompostos : Toxicidade
• Palavras-chave em Inglês: Nanotoxicology; Sprague Dawley; Intratracheal; Lung; NM-401; NM- 403; MWCNT
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/254178

Os nanotubos de carbono (NTC) são materiais promissores para aplicações industriais, dentre os quais os NTC de paredes múltiplas (NTCPM) representam uma parcela expressiva desses nanomateriais manufaturados. Alguns NTC apresentam-se morfologicamente finos e retos semelhantes a agulhas, portanto trazendo uma semelhança estrutural às fibras de asbesto. Informações prévias disponíveis em estudos in vitro e in vivo sobre NTC indicam principalmente ocorrência de inflamação pulmonar, notando-se ainda relatos sobre fibrose pulmonar e grande interesse em investigar o desenvolvimento de câncer e os mecanismos envolvidos. Neste contexto, há necessidade de se obter dados toxicológicos mais aprofundados e em maior número de compostos. Para se avaliar a segurança de nanomateriais, estudos nanotoxicológicos avaliando modelos in vivo e utilizando via de exposição pelo trato respiratório apresentam grande relevância, especialmente no que tange às exposições ocupacionais e ambientais. Neste trabalho, conduziu-se uma investigação nanotoxicológica de dois diferentes NTCPM após caracterização físico-química, administrados por via intratraqueal em modelo animal. Realizaram-se quatro instilações intratraqueais consecutivas em ratas Sprague Dawley nos dias 1, 9, 17 e 25 dos nanomateriais NM-401 e NM-403 em dispersão em concentrações baixas e altas (60 μg e 180 μg), asbesto crocidolite (180 μg) como material de referência e controle veículo polissorbato 80 a 0,1% (n = 8 por grupo), sendo avaliados nos tempos de 3, 7, 30 e 90 dias após a última instilação. Os resultados da caracterização do NM-401 e NM-403 mostraram que o primeiro composto se apresenta no formato de agulhas, longo e espesso, ao passo que o segundo possui morfologia emaranhada e curva, curto e fino. Os NTCPM testados neste estudo foram estáveis em dispersão, apesar de haver um grau de aglomeração. Os resultados nanotoxicológicos indicaram que os nanocompostos foram capazes de induzir alterações sistêmicas e pulmonares. Os achados demonstram alterações transitórias em marcadores bioquímicos de função renal e no biomarcador de estresse oxidativo de dano lipídico, nos tempos pós-exposição mais recentes. Em 11 paralelo, a análise das curvas de crescimento animal mostrou sinais de toxicidade geral em tempos após as exposições, além de um aumento na liberação de LDH pulmonar no dia 3 após as administrações. Adicionalmente, algumas alterações foram observadas em tempos posteriores após as instilações, como redução nos pesos relativos hepáticos e renais, detectados como alterações tardias nos animais expostos às doses mais altas dos NTCPM, em conjunto com alterações histológicas pontuais nos tecidos hepáticos e renais; além disso, o dano pulmonar foi observado como granuloma, espessamento de septo alveolar, focos hemorrágicos e fibrose. A avaliação da genotoxicidade através do ensaio cometa e do teste de micronúcleos nos animais expostos indicou ausência de danos ao DNA após 3 dias da última instilação; detectou-se baixa frequência de micronúcleos na medula óssea nos animais instilados com NM-401, porém a análise de eritrócitos policromáticos/normocromáticos não indicou toxicidade medular nos grupos de estudo. Os resultados apresentados contribuem para elucidar os aspectos toxicológicos envolvidos após exposições pulmonares repetidas a ambos os NTCPM testados, tanto nos pulmões como em tecidos extrapulmonares. Deve-se, ainda, aprofundar os mecanismos envolvidos em próximos estudos, bem como avaliar diferentes nanotubos de carbono para aumentar o conhecimento disponível sobre a toxicidade desses nanocompostos específicos de interesse industrial.