Evaluación de la citotoxicidad y genotoxicidad en células V79 y HaCaT asociado a la exposición a nanopartículas de carbón de La Loma Cesar (2024)
El carbón es un mineral que en la actualidad representa una fuente de energía clave en la economía mundial. Durante décadas ha sido utilizado para la generación de electricidad, calefacción y como materia prima en la industria. La extracción de este mineral involucra la remoción de capas de tierra y roca para acceder a las capas de carbón debajo de la superficie, proceso que deja una huella ambiental significativa, y que ha desencadenado preocupaciones cruciales relacionadas con la salud, especialmente a través de la generación del polvo proveniente de las actividades de minería. En este sentido se considera que la composición de las partículas de carbón, el tamaño y forma, juegan un papel fundamental en las afecciones respiratorias de las poblaciones humanas. El objetivo principal de este estudio fue analizar los efectos citotóxicos y genotóxicos in vitro de nanopartículas de carbón en células V79 y HaCaT. Mediante el método de separación en medio ácido se aislaron las nanopartículas. Posteriormente estas nanopartículas fueron usadas para exponer células V79 y HaCaT a diferentes concentraciones. A través del ensayo con rezasurina y sulforodamina se determinaron los efectos de estas partículas en la viabilidad celular, y se seleccionaron las concentraciones 50, 150 y 300 μg/mL para realizar los ensayos de genotoxicidad, ensayo cometa y micronúcleos. La microscopía de fuerza atómica proporcionó una visión detallada de la topografía de las nanopartículas, destacando su propensión a la aglomeración. Mediante SEM-EDS se evidenció la forma y diversidad química de estas nanopartículas, constituidas principalmente por elementos como carbono (C), oxígeno (O), hierro (Fe), calcio (Ca) y mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS), se determinaron los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) presentes en las nanopartículas como fluoranteno, naftaleno, antraceno, 7H-benzo[c]fluoreno, fenantreno, pireno, benzo[a]antraceno, criseno y algunos derivados alquílicos. La evaluación de la genotoxicidad mediante marcadores como el ensayo cometa, la formación de micronúcleos y la inmunomarcación empleando anticuerpos anti-Gamma H2AX, mostró un efecto dosis-respuesta evidenciando la capacidad de las nanopartículas de carbón para inducir inestabilidad genética y muerte celular. El uso de la técnica de temperatura melting y PCR en tiempo real permitió evidenciar una posible alteración en la estructura y estabilidad del ADN debido a la interacción físico-química de este con las nanopartículas de carbón. En conclusión, este estudio destaca la relación entre las características específicas de las nanopartículas de carbón para llegar a comprender el entendimiento de sus interacciones a nivel celular, molecular y sentar las bases para dilucidar los mecanismos relacionados con el desarrollo de diferentes enfermedades respiratorias.