Estudio de la citotoxicidad de nanopartículas de óxido de hierro en células neuronales humanas mediante citometría de flujo

Abstract

Las propiedades físico-químicas especiales de los nanomateriales (materiales a escala nanométrica), relacionadas con su elevada área superficial y gran reactividad, los hacen útiles para numerosas aplicaciones en muy diversos ámbitos. Particularmente, las nanopartículas de óxido de hierro (ION, de iron oxide nanoparticles) han atraído mucha atención ya que tienen un gran potencial en muchas aplicaciones biomédicas, incluyendo técnicas de diagnóstico, terapia contra el cáncer y creación de fármacos altamente específicos, para lo que deben ser introducidas en el organismo. Sin embargo, son todavía escasos los estudios recogidos en la bibliografía sobre la toxicidad de estas nanopartículas a nivel celular y molecular. Además, estas partículas son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica teniendo así acceso directo al tejido nervioso, sobre el que podrían ejercer acciones como la modificación de la neurofisiología sináptica, con consecuencias cruciales para el funcionamiento cerebral. Es por ello que resulta fundamental establecer sus posibles efectos sobre las células nerviosas, de los que hasta la fecha hay escaso conocimiento. En este trabajo de investigación se ha realizado la caracterización de los efectos nocivos a nivel celular de ION (de magnetita) con aplicaciones biomédicas, en un estudio in vitro con células neuronales humanas. Las nanopartículas analizadas estaban recubiertas con sílice, para prevenir su agregación y mejorar su biocompatibilidad y biodistribución. Como parámetros de citotoxicidad se evaluaron las alteraciones en el ciclo celular y la muerte celular por apoptosis y necrosis. A pesar de ser internalizadas de forma efectiva por las células neuronales, las ION presentaron en general baja citotoxicidad; únicamente se obtuvieron resultados positivos a las concentraciones más altas testadas y para el tiempo de exposición más prolongado. Los resultados obtenidos en este trabajo proporcionan una mejor comprensión de la interacción de las ION con los sistemas celulares y de sus posibles consecuencias, específicamente a nivel del sistema nervioso. Los datos generados podrán ser utilizados en la evaluación de riesgo de exposición a estas nanopartículas, y como base para el establecimiento de guías de buenas prácticas para el manejo de estos materiales.