Efecto citotóxico causado por nanopartículas de ZnO sintetizadas por método verde sobre células mononucleares de sangre periférica humana

Abstract

Introducción: Las nanopartículas de ZnO (ZnONPs) se usan en distintos campos como la industria, biomedicina y agricultura debido a que sus propiedades fisicoquímicas y/o biológicas son únicas en comparación a las de tamaño micrométrico. La exposición a ZnONPs ha aumentado y por lo tanto hay mayor riesgo nanotoxicológico para el ser humano, más si se considera su potencial uso en medicina y farmacología. Para mitigar este riesgo, se han optimizado los métodos de síntesis de NPs, como la síntesis verde o biosíntesis, la cual es una tecnología amigable con el ambiente que permite producir NPs más biocompatibles. En este sentido, a través de esta investigación se sintetizó ZnONPs por una ruta verde (ZnONPs-mv) usando extracto de Allium sativum L. las cuales presentaron reactividad molecular y presencia de elementos bioactivos del extracto, sin embargo, no se tiene información reportada de su efecto tóxico sobre células humanas, y por lo tanto de su bioseguridad. Objetivo: Identificar el efecto citotóxico causado por ZnONPs-mv sobre células mononucleares de sangre periférica humana (CMSP). Materiales y métodos: Se realizó un estudio experimental in vitro para evaluar el efecto citotóxico de ZnONPs-mv a concentraciones seriadas desde 3.9 a 1000 μg/mL en CMSP de tres donantes sanos. Las pruebas de citotoxicidad relacionadas a la evaluación del metabolismo mitocondrial (Rezasurina y LDH), determinación de la inducción de apoptosis y/o necrosis y cuantificación de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), se realizaron en células de cada donante mediante tres experimentos independientes, cada condición se evaluó por triplicado. Resultados: Se encontró una respuesta dosis dependiente en todas las pruebas realizadas. Hubo disminución de la viabilidad celular en el 53%, 81% y 87% para las concentraciones de 250, 500 y 1000 μg/mL, respectivamente, y se calculó una IC50: 227.8 μg/mL. Se evidenció mayor liberación de LDH para la concentración de 1000 μg/mL. En las concentraciones de 500 y 1000 μg/mL hubo mayor número de células apoptóticas tardías, y en la concentración de 1000 μg/mL se incrementaron las células necróticas. Por otro lado, se encontró mayor producción de ROS en las concentraciones de 250 y 500 μg/mL. Conclusión: Los resultados de este estudio evidenciaron que las ZnONPs-mv pueden inducir citotoxicidad en las concentraciones de 250, 500 y 1000 μg/mL. Se observó alteración a nivel mitocondrial, daño de integridad de la membrana, apoptosis y necrosis, posiblemente como consecuencia de la mayor producción de ROS.