Toxicidad de nanopartículas magnéticas en un modelo in-vitro de barrera hematoencefálica

Abstract

"Las nanopartículas magnéticas (NPMs) de origen antropogénico, como los son las nanopartículas de hierro principalmente en fase de magnetita (Fe3O4), son liberadas al medio ambiente como resultado, principalmente, de la abrasión de cilindros de combustión y frenos de disco del vehículo. Estas NPs de Fe3O4 se han encontrado en el tejido cerebral humano, sin embargo a diferencia de la magnetita biogénica cuyo tamaño de NP es menor (8 nm), las NPs de Fe3O4 tienen un diámetro medio de 18 nm. En la literatura, la principal vía señalada para que éstas lleguen al cerebro es directamente a través del nervio olfativo. En el presente trabajo se propone la hipótesis de que las NPs de Fe3O4 pueden translocarse desde la circulación sanguínea por medio de capilares, hasta la barrera hematoencefálica (BHE), donde su presencia en este tejido pudiera estar asociada con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, debido a que son fuertes inductores del estrés oxidativo. Se llevó a cabo la síntesis, caracterización y evaluación de la toxicidad de las NPs de Fe3O4 desnudas en un modelo in vitro de BHE, consistente en una monocapa de células endoteliales primarias de la microvasculatura de cerebro de rata (rBMEC). El sistema de NPs cubiertas con sílica (Fe3O4@SiO2) se incluyó para propósitos de comparación. Los resultados de la evaluación de la capacidad de ingreso de las NPs sintetizadas en las rBMECs, mostraron que ambos tipos de NPs, desnudas y cubiertas con SiO2 se internalizan de manera efectiva a través del proceso de endocitosis. Adicionalmente ambas NPMs son capaces de atravesar la monocapa de rBMECs, siendo constatado a través de la determinación por ICP de la concentración de Fe3+ y Fe2+ en el medio de cultivo celular. Finalmente, las NPMs de Fe3O4 presentan mayor toxicidad en comparación con NPMs de Fe3O4@SiO2 en tratamientos a menores concentraciones. Estos resultados sugieren que las NPMs de Fe3O4 producidas de manera antropogénica y liberadas al medio ambiente podrían ingresar al tejido cerebral a través de las células endoteliales que recubren la microvasculatura cerebral a través de transitosis, causando además importante daño en la integridad de la membrana y en la funcionalidad de la BHE."