Estudio de la toxicidad y las propiedades ópticas de sondas luminiscentes en cultivos celulares y el pez cebra

Abstract

[Resumen] La bioimagen es una herramienta fundamental para muchas áreas de la biología y la biomedicina, habiendo grandes avances en este campo en los últimos años. Una de las técnicas más usadas en bioimagen es la microscopía de fluorescencia, haciendo uso de sondas luminiscentes que funcionan como marcadores. En este trabajo se evaluó la biocompatibilidad y las propiedades fluorescentes de dos sondas orgánicas: S1 y S2. Para testar la biocompatibilidad, se llevaron a cabo ensayos in vitro de viabilidad celular con fibroblastos de la línea HFF-1 y estudios de toxicidad in vivo en embriones de pez cebra (Danio rerio). Las propiedades fluorescentes se analizaron mediante microscopía de fluorescencia convencional y de barrido láser confocal, obteniendo imágenes de la distribución de ambas sondas en embriones y larvas de pez cebra. Los ensayos de viabilidad celular mostraron que ninguna de las sondas produce un efecto citotóxico en la línea HFF-1. Sin embargo, en los estudios in vivo, S1 provocó un signo de toxicidad aguda (edemas) en los embriones expuestos. En cuanto a la fluorescencia de estas sondas, la señal de S1 se observó exclusivamente en el vitelo, mientras que para S2 se concentró en el corion, en células aisladas de la superficie de los embriones y en células del epitelio olfativo. Estos resultados permitieron descartar S1 como potencial sonda luminiscente, a la vez que resaltaron las propiedades prometedoras de S2 para su aplicación en bioimagen.

[Resumo] A bioimaxe é unha ferramenta fundamental para moitas áreas da bioloxía e a biomedicina, habendo grandes avances neste campo nos últimos anos. Unha das técnicas máis empregadas en bioimaxe é a microscopía de fluorescencia, facendo uso de sondas luminiscentes que funcionan como marcadores. Neste traballo avaliáronse a biocompatibilidade e as propiedades fluorescentes de dúas sondas orgánicas: S1 e S2. Para probar a biocompatibilidade, leváronse a cabo probas de viabilidade celular in vitro con fibroblastos da liña HFF-1 e estudos de toxicidade in vivo en embrións de peixe cebra (Danio rerio). As propiedades fluorescentes analizáronse mediante microscopía de fluorescencia convencional e de varrido láser confocal, obtendo imaxes da distribución de ambas sondas en embrións e larvas de peixe cebra. Os ensaios de viabilidade celular mostraron que ningunha das sondas produce un efecto citotóxico na liña HFF-1. Non obstante, en estudos in vivo, S1 causou un signo de toxicidade aguda (edema) en embrións expostos. En canto á fluorescencia destas sondas, o sinal de S1 observouse exclusivamente na xema, mentres que para S2 se concentrou no corion, en células illadas da superficie dos embrións e nas células do epitelio olfactivo. Estes resultados permitiron descartar S1 como potencial sonda luminiscente, ao tempo que destacaron as propiedades prometedoras de S2 para a súa aplicación en bioimaxe.

[Abstract] Bioimaging is a fundamental tool for many areas of biology and biomedicine, having undergone great advances in recent years. One of the most used techniques in bioimaging is fluorescence microscopy, making use of luminescent probes that function as markers. In this work, biocompatibility and fluorescent properties of two organic probes were evaluated: S1 and S2. For testing biocompatibility, in vitro cell viability tests were performed with fibroblasts of the HFF-1, as well as in vivo toxicity studies with zebrafish embryos (Danio rerio). For testing the fluorecence properties, conventional and confocal laser scanning fluorescence microscopy was used to obtain images of the distribution of both probes in zebrafish embryos and larvae. Cell viability assays showed that none of the probes produced a cytotoxic effect on the HFF- 1 line. However, in vivo studies showed that S1 caused acute toxicity (edema) in exposed embryos. Regarding the fluorescence of these probes, it was determined that S1 signal is located exclusively in the yolk, while S2 was concentrated in the chorion, in isolated cells from the surface of the embryos and in cells of the olfactory epithelium. All these results led to excluding S1 as a potential luminescent probe, while highlighting the promising properties of S2 for its application in bioimaging.