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Preparación y caracterización de nanopartículas de tereftalato de polietileno (PET) y la evaluación de su toxicidad in vitro
Preparation and characterization of polyethylene terephthalate (PET) nanoparticles and the evaluation of their in vitro toxicity
José Cristóbal Aguilar Guzmán
ANA GUADALUPE RODRIGUEZ HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución
NPs de PET, nanotoxicidad, macrófagos, contaminación
PET NPs, nanotoxicology, macrophages, pollution.
La contaminación generada por los deshechos de plásticos sintéticos representa un problema para el ambiente y la salud pública, siendo el tereftalato de polietileno (PET) uno de los plásticos más producidos y dispersados en el ambiente. Existe una gran preocupación en el ámbito internacional debido a su presencia en todo tipo de cuerpos de agua, costas y sedimentos, además de su interacción con la biota marina. El PET, a pesar de ser considerado un material resistente, puede ser degradado en ambientes dinámicos como el océano hasta el tamaño de nanopartículas (NPs de PET). El impacto de las NPs de PET sobre organismos complejos ha sido poco explorado y no se conocen sus efectos en células de mamíferos. En la presente investigación, se ha buscado mimetizar la interacción de nanoplásticos con células al lograr preparar y caracterizar exitosamente NPs de PET y determinar los posibles efectos toxicológicos utilizando un modelo de línea celular de macrófagos de ratón (RAW264.7). Las NPs de PET tienen una distribución de tamaño entre 80 y 250nm, con formas y tamaños heterogéneos. Sus propiedades químicas y policristalinidad fueron confirmadas mediante FTIR, XRD y TEM. En los ensayos in vitro, se ha demostrado la transición hacía la polarización M1 de macrófagos al interactuar con las NPs de PET en tiempos cortos y a bajas concentraciones, en donde se destaca un aumento de viabilidad que disminuye con el tiempo, el aumento de la producción de ROS, la internalización de las NPs de PET mediante fagocitosis vía TLRs, la producción de citocinas pro-inflamatorias y quimiotaxis en tiempos cortos y una posible activación de la apoptosis en tiempos más largos. Estos resultados sugieren que las NPs de PET podrían afectar los procesos de inflamación mediante la acción directa en los macrófagos.
The presence of micro- and nanoplastics in marine environments has been considered a significant health global problem in recent years. Polyethylene terephthalate (PET) waste is one of the most common ocean plastic pollutants, and it has been demonstrated his degradation capacity in these dynamic environments. We try to mimic the interaction of these environmental nanopollutants producing PET NPs by top-down acid hydrolysis. PET NPs were carefully characterized in terms of chemical/physical properties. The nanoplastics obtained had a size of 50-250nm dimension, with significant size and shape heterogeneity. FTIR, XRD, and TEM confirmed the PET NPs chemistry and polycrystallinity. In vitro assays with a low concentration of PET NPs, we demonstrated M1 macrophage polarization in short times, with high viability ratio that decreases at the time, increases in ROS production, internalization by phagocytosis via TLRs, cytokine proinflammatory production, and chemotaxis. Moreover, in the case of extended times of PET NPs cell exposition, we confirm the evidence of initial apoptosis activation. These results suggested that PET NPs could affect inflammation processes through direct action on macrophages.
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Aguilar Guzmán, J.C. 2020. Preparación y caracterización de nanopartículas de tereftalato de polietileno (PET) y la evaluación de su toxicidad in vitro. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 57 pp.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
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