Determinación de la toxicidad de las nanopartículas de óxido de cinc sobre el epitelio nasal respiratorio del biomodelo Mus musculus

Abstract

Las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs) presentan propiedades antimicrobianas adecuadas para emplearse en la biomedicina, remediación ambiental, agricultura, entre otras. Considerando el potencial uso de estas nanopartículas (NPs), en estos campos, es necesario sintetizarlas usando metodologías amigables con el medio ambiente ya que, normalmente, se sintetizan empleando métodos químicos los cuales generan desechos tóxicos. Por otro lado, surge el interés en determinar los potenciales efectos tóxicos, sobre los sistemas biológicos, proporcionados por el método de síntesis empleado en la obtención de las NPs. Por ello, en este trabajo, se analizaron los cambios histológicos sobre el epitelio nasal respiratorio de biomodelos Mus musculus, expuestos a atmósferas que contenían ZnO-NPs a diferentes concentraciones (6, 15 y 40 mg/m³). Las NPs fueron sintetizadas por una ruta química (método de Pechini) y por una ruta verde (utilizando el extracto vegetal del Allium sativum) y se caracterizaron utilizando técnicas como Espectroscopias IR y Raman, Difracción de rayos X (DRX), Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) y de Barrido (MEB). Las ZnO-NPs obtenidas por la ruta química presentaron una estructura tipo wurtzita, con morfología esferoidal y tamaño de partícula de 50 nm. Mientras las obtenidas por la ruta verde fueron amorfas, con estructura laminar: ancho <15 nm y longitud <100 nm. Los espectros Raman evidenciaron la presencia de ZnO en las muestras, independiente del método de síntesis empleado. Los resultados de los tratamientos, a los que fueron sometidos los Mus musculus, mostraron que la inhalación de ZnO-NPs obtenidas por ruta química ocasionó cambios morfológicos significativos (metaplasia escamosa y congestión vascular) y respuesta inflamatoria aguda en la exposición a altas concentraciones de las NPs (40 y 15 mg/m³). Estos cambios morfológicos no se observaron cuando se realizó el tratamiento con ZnO-NPs sintetizadas por ruta verde. Por otro lado, se observaron cambios histológicos significativos con la producción de respuestas inflamatorias crónicas en la exposición a 40 mg/m³ y 6 mg/m³ de ZnO-NPs sintetizadas por ruta verde y química, respectivamente.