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Nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NP) se han utilizado en aditivos alimentarios, pinturas, productos farmacéuticos y cosméticos. Recientemente, ha habido un debate cada vez mayor sobre la carcinogenicidad de esta nanopartícula de uso común. Los investigadores determinaron TiO2 Carcinogenicidad de las nanopartículas mediante la realización de un experimento de exposición por inhalación de 26 semanas utilizando un modelo de ratón CByB6F1-Tg(HRAS)2Jic (rasH2). Este estudio fue publicado en Informes científicos.
![Los científicos no reportan evidencia de actividad cancerígena del dióxido de titanio](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39639_16624741803155504.jpg)
Estudio: No hay evidencia de carcinogenicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio en un estudio de inhalación de 26 semanas en un modelo de ratón rasH2. Crédito: Meowcyber/Shutterstock.com
Significado del dióxido de titanio
Basado en el tamaño de partícula, la modificación de la superficie y la estructura cristalina, TiO2 se ha clasificado en muchos tipos. En la naturaleza TiO2 existe como tres estructuras cristalinas minerales, a saber, rutilo, anatasa y brookita. En condiciones fisiológicas normales, TiO2 tiene poca solubilidad y persiste durante un período de tiempo más largo incluso después de un tiempo de exposición corto.
Antes del desarrollo de TiO2 nanopartículas, TiO2 se utilizó como pigmento blanco durante unos 100 años. La calidad del pigmento TiO2 se usa comúnmente en pinturas debido a su color blanco brillante natural y su alto índice de refracción. TiO2 Las NP con un potencial significativo de eliminación de rayos UV y transparencia se han aplicado a los protectores solares.
¿Las nanopartículas de dióxido de titanio son cancerígenas?
como TiO2 generalizada, los humanos están expuestos a ella a través de múltiples vías de exposición. Recientemente ha surgido una gran controversia relacionada con la clasificación del TiO como carcinógeno2. Por ejemplo, la administración oral de TiO de calidad alimentaria2 hiperplasia epitelial inducida en el intestino de ratones y ratas. Además, varios estudios también han planteado dudas sobre si TiO2 desencadena la manifestación de tumores en el tracto gastrointestinal. Sin embargo, varios otros estudios han contradicho fuertemente estos resultados y no han documentado ningún efecto cancerígeno asociado con la administración oral de TiO.2.
La mayoría de las observaciones sobre TiO2 basado en experimentos con animales a corto plazo y in vitro experimentos Curiosamente, se observó carcinogenicidad de menor a significativa en ratas expuestas a TiO2 Inhalación. Se ha encontrado que el efecto cancerígeno del TiO depende2 Concentración.
Aunque la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) clasifica el TiO en base a estos resultados2 Al ser un posible carcinógeno humano, no se han reportado evidencias concretas. Aparte de las ratas, ningún otro animal, incluidos ratones y hámsteres, mostró carcinogenicidad cuando se expuso a TiO2. Estos resultados contradictorios requirieron una mayor validación de TiO2 Carcinogenicidad en otros animales.
En los últimos años, los estudios de inhalación crónica han disminuido significativamente debido a su alto costo y problemas de bienestar animal. Por lo tanto, es necesario introducir nuevos modelos experimentales para evaluar con precisión y rapidez la carcinogenicidad.
Eficacia del modelo de ratón transgénico RasH2 para evaluar la carcinogenicidad crónica
En un estudio reciente, los científicos desarrollaron un modelo de ratón transgénico rasH2 para evaluar el potencial cancerígeno de los productos químicos cuando se exponen durante un período prolongado, es decir, dieciocho meses. Además, este modelo podría usarse para estimar la carcinogenicidad de los productos químicos durante un período de tiempo más corto, p. B. seis meses para determinar. La determinación de la carcinogenicidad de los aditivos alimentarios mostró que los ratones rasH2 eran más sensibles a los carcinógenos genotóxicos y no genotóxicos en comparación con un modelo de ratón heterocigoto p53.
En un estudio reciente, se utilizó el modelo de ratón rasH2 para determinar el efecto de la exposición por inhalación sistémica a TiO2 NP durante 26 semanas. Los científicos evaluaron el riesgo de desarrollar tumores en diferentes órganos.
En el estudio experimental de inhalación de 26 semanas, los ratones rasH2 fueron expuestos a una concentración muy alta, a saber, 32 mg/m3por TiO2 NP. Se ha observado que la presencia de TiO2 Las NP fagocitaron macrófagos en las regiones alveolares de ratones expuestos, formando focos de inflamación. Este hallazgo se encontró consistentemente en ambos sexos. Sin embargo, no se observó la aparición de tumores, hiperplasia o fibrosis. Además, no hubo aumento en la capacidad proliferativa de las células AEC2 en lesiones cuya aparición es indicativa del origen de un tumor pulmonar. No se encontraron tumores en ningún otro órgano analizado.
Estudios previos relacionados con la evaluación de TiO2 La exposición en ratones y hámsteres enfrentó varios desafíos, como un tiempo de exposición demasiado corto (modelo de ratón) o una vida útil más corta (modelo de hámster) para determinar la incidencia de tumores de pulmón en etapas posteriores. Sin embargo, los resultados de estos estudios fueron consistentes con los resultados del presente modelo de ratón rasH2, que no indicó ningún efecto carcinogénico de TiO2 en cualquier órgano.
La inflamación persistente solo se observó en ratones expuestos a 32 mg/m33 TiO2 NP, pero no las expuestas a menos de 8 mg/m3. Sin embargo TiO2 Se detectó depósito de NP en los ganglios linfáticos mediastínicos a 32 mg/m3 grupo de exposición. Este resultado sugirió que la inhalación crónica aumenta el riesgo de problemas de salud a largo plazo relacionados con los órganos secundarios.
En conjunto, el efecto de la exposición por inhalación sistemática a TiO2 Los NP que utilizaron el modelo de ratón rasH2 no mostraron la aparición de lesiones preneoplásicas gastrointestinales, lesiones inflamatorias y tumores en los ratones expuestos. Además, no se observó manifestación de fibrosis pulmonar ni aumento del depósito de colágeno en los tabiques alveolares en ninguno de los grupos estudiados. Este estudio confirma que TiO2 Las NP muestran pocos efectos fibróticos o cancerígenos en ratones.
Relación
Yamano S, Takeda T, Goto Y et al. (2022) No hay evidencia de carcinogenicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio en un estudio de inhalación de 26 semanas en un modelo de ratón rasH2. Informes científicos, 12, 14969. https://www.nature.com/articles/s41598-022-19139-y
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