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Toxicidad de nanopartículas de tereftalato de polietileno (PET) en modelo ex vivo de sistema digestivo de roedor
Toxicity of polyethylene terephthalate (PET) nanoparticles in ex vivo model in rodent digestive system
GABRIELA VENEGAS GUERRERO
ANA GUADALUPE RODRIGUEZ HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución
Nanoplásticos, tereftalato de poliestireno, corona proteica, intestino aislado
Nanoplastics, polystyrene terephthalate, protein crown, isolated intestine.
En la actualidad se produce una gran variedad de plásticos debido, al bajo costo de manufacturación y su alta demanda. Sin embargo, los residuos plásticos no tienen un adecuado proceso de reciclado y van directo al océano o a vertederos al aire libre, donde se degradarán por fuerzas mecánicas, pasando de un tamaño macrométrico a un tamaño nanométrico. La ubicuidad del plástico, en especial en forma de micro y nanoplásticos, hace que el ser humano este expuesto a estas partículas sin percatarse, ignorando los posibles efectos a la salud. Se sabe que las partículas en escala nanométrica son capaces de atravesar membranas con gran facilidad provocando alguna reacción no deseada. En el caso particular del tereftalato de polietileno (PET), no existen estudios relacionados con los posibles riesgos a la salud humana, aun cuando es uno de los plásticos más producidos y usados en la industria de alimentos. Por lo tanto, el presente trabajo tiene como objetivo el evaluar los efectos que tienen las nanopartículas de PET en el tejido intestinal, mediante el uso de un modelo ex vivo. Para cumplir con este objetivo, anillos intestinales de roedor fueron expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de PET, con el fin de observar su comportamiento por medio del análisis del perfil fisiológico (contracción/relajación). Asimismo, las nanopartículas fueron expuestas en fluidos simulados intestinales y gástricos, con soluciones ricas en iones, durante 20 días midiendo los cambios en el radio hidrodinámico (tamaño). Se descubrió que las nanopartículas de PET interactúan con el ion Calcio afectando la función de contracción/relajación de tejido, lo que podría afectar el funcionamiento del intestino. Las nanopartículas mostraron un proceso de aglomeración al estar en contacto con medios ricos en iones, mientras que en medios ricos en materia orgánica el diámetro hidrodinámico fue menor y más estable, esto posiblemente debido a la formación de una corona. Estos resultados muestran que la interacción de las nanopartículas con los componentes del medio en el que se encuentran, determinaran su interacción con el tejido intestinal, sin embargose requieren más estudios in vivo y a largo plazo, para poder analizar con detalle los efectos a nivel tisular, los posibles mecanismos de absorción y su biodistribución.
Today a wide variety of plastics are produced due to the low cost of manufacture and its high demand. However, plastic waste does not have an adequate recycling process and goes straight to the ocean or outdoor landfills, where it will degrade by mechanical forces, from a micrometric size to a nanometer size. The ubiquity of plastic, especially in the form of micro and nanoplastics, causes humans to be exposed to these particles without realizing it, ignoring the possible health effects. Nanoscale particles are known to be able to pass through membranes with great ease causing some unwanted reactions. In the case of polyethylene terephthalate (PET), there are no studies related to the potential risks to human health, even though it is one of the most produced and used plastics in the food industry. Therefore, this work aims to evaluate the effects that PET nanoparticles have on intestinal tissue, by using an ex vivo model. To meet this goal, rodent intestinal rings were exposed to different concentrations of PET nanoparticles, to observe their behavior by analyzing the physiological profile (contraction/relaxation). Also, nanoparticles were exposed in simulated intestinal and gastric fluids, with solutions rich in ions, for 20 days measuring changes in hydrodynamic radius (size). PET nanoparticles were found to interact with calcium ion affecting tissue shrinkage/relaxation function, which could affect bowel function. Nanoparticles showed a process of agglomeration by being in contact with iron-rich media, while in organic-rich media the hydrodynamic diameter was smaller and more stable, possibly due to the formation of a crown. These results show that the interaction of nanoparticles with the components of the environment in which they are located, will determine their interaction with intestinal tissue, however more in vivo and long-term studies are required, to be able to analyze in detail the effects on the tissue level, the possible absorption mechanisms, and their biodistribution.
CICESE
2021
Tesis de maestría
Español
Venegas Guerrero, G. 2021. Toxicidad de nanopartículas de tereftalato de polietileno (PET) en modelo ex vivo de sistema digestivo de roedor. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 54 pp.
TECNOLOGÍA DE LA AUTOMATIZACIÓN
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