Evaluation of Selected Toxicity Endpoints in Ovary Cells Exposed to Nanoceria

Nanometryczny tlenek ceru (CeO2NM) ma szerokie zastosowanie w wielu sektorach przemysłu, co stwarza możliwość emisji do środowiska (zarówno środowiska naturalnego, jak i środowiska pracy). Stosowany jest przede wszystkim jako katalizator paliwa w silnikach Diesla, elektrolit w stało tlenkowych ogniwach paliwowych (SOFC, solid oxide fuel cells), materiał polerski, barwnik plastiku, warstwa buforowa dla nadprzewodników, powłoka dla filtrów podczerwieni, pochłaniacz UV oraz jako przeciwutleniacz w biomedycynie. Pomimo, że produkcja CeO2NM jest wielkotonażowa, to istniejące dane toksykologiczne, z uwagi na niespójny obraz toksycznego działania, uznane zostały za niewystarczające do oceny zagrożeń, jakie może stwarzać dla ludzi i środowiska. Celem badań była ocena toksycznego działania CeO2NM o nominalnej wielkości cząstek: < 25 nm na komórki układu rozrodczego (CHO-9), po krótkotrwałym (24 lub 72 h) i długotrwałym (7 dni) narażeniu komórek. Badano wpływ CeO2NM na integralność błon komórkowych (test NRU), aktywność metaboliczną komórek (test MTT, test WST-1) oraz zdolność komórek do proliferacji (test wydajności tworzenia kolonii - CFEA). Oceniono również wpływ CeO2NM na uszkodzenia DNA w komórkach poprzez oznaczenie metodą kometową (SCGE w warunkach zasadowych) jednoniciowych pęknięć DNA (SSB) oraz oksydacyjnych uszkodzeń zasad rozpoznawanych przez glikozylazę formamido-pirymidynową (SSB-FPG). CeO2NM powodował zależne od stężenia i czasu narażenia działanie cytotoksyczne. Kierunek zmian toksycznych obejmował zarówno zmiany w przepuszczalności błon komórkowych, jak i zaburzenia aktywności metabolicznej mitochondriów. Zakres stężeń cytotoksycznych wynosił 100-400 µg/ml zależnie od ocenianego skutku cytotoksycznego. Długotrwałe narażenie komórek na CeO2NM powodowało utratę zdolności komórek do proliferacji w stężeniach ok. 50 µg/ml. CeO2NM powodował zależny od stężenia istotny statystycznie wzrost poziomu jednoniciowych pęknięć DNA oraz oksydacyjnych uszkodzeń DNA rozpoznawanych przez FPG w narażanych komórkach już w najniższych ze stosowanych stężeń (10-100 µg/ml). Wyniki testu kometowego i klonogennego wskazują na potencjalną toksyczność przewlekłą CeO2NM.