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APLICABILIDADE DOS MÉTODOS ALTERNATIVOS NA AVALIAÇÃO TOXICOLÓGICA DE NANOPARTÍCULAS
Controle de Qualidade
Vigilância Sanitária
Métodos Alternativos
Gonzalez, Priscila Gianini | Fecha del documento:
2021
Titulo alternativo
Alternative method's applicability in nanoparticles' toxicological evaluationDirector
Co-director
Miembros de la junta
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
As propriedades variáveis e ainda desconhecidas das nanopartículas (NPs) representam um vasto campo de inseguranças e a abundância de produtos nanoestruturados no mercado faz crescer a preocupação quanto aos possíveis riscos humanos e ambientais envolvidos. Os métodos alternativos têm sido cada vez mais utilizados na avaliação toxicológica por agregarem ética e inovação tecnológica. No Brasil, o Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA) reconheceu 25 métodos alternativos até o momento. Este trabalho buscou avaliar a aplicabilidade dos métodos alternativos reconhecidos nas Resoluções Normativas do CONCEA para a avaliação toxicológica de NPs. As bases usadas foram: Pubmed, BVS, SciELO e Open Gray; em português, inglês e espanhol. Os resultados abordaram testes de corrosão dérmica, irritação cutânea, fototoxicidade, sensibilização cutânea, detecção de endotoxinas e o teste de citotoxicidade para a estimativa da dose inicial para ensaios de toxicidade aguda oral sistêmica. Os ensaios da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (do inglês, “Organization for Economic Co-operation and Development” -OECD) foram comparados a dosagens de citocinas, avaliações histopatológicas, testes de citotoxicidade 2D, testes 3D e testes in vivo. Os modelos de epiderme humana reconstruída (do inglês, reconstructed human epidermis-RHE) para a avaliação de irritação cutânea e corrosão dérmica de NPs, bem como o ensaio 3T3-NRU (corante vermelho neutro, do inglês, neutral red uptake - NRU) para avaliação de fototoxicidade e o ensaio do linfonodo local (do inglês, local lymph node assay-LLNA): 5-bromo-2-deoxiuridina(BrdU)- Ensaio de Imunoabsorção Enzimática (do inglês, enzyme linked immunosorbent assay - ELISA) para avaliação da sensibilização cutânea, apontam convergências nas comparações realizadas entre o método alternativo e os testes paralelos. Já o 3T3-NRU para determinação de faixa de doses para estudo de toxicidade aguda oral sistêmica é aconselhável apenas como estudo de triagem. Alguns atributos de caracterização de NPs considerados essenciais pela literatura científica não foram aferidos completamente nos estudos em questão, de forma que não se exclui a possibilidade de ocorrência de viés metodológico. É urgente a formalização de protocolos específicos para testes de segurança de NPs, inclusive para os testes de citotoxicidade. Estudos que envolvem a aplicação das diretrizes metodológicas da OECD são escassos e devem ser estimulados. Com relação ao teste de endotoxina bacteriana, foram relatadas interferências na leitura óptica e nas fluorescências (causa não identificada) em decorrência das propriedades das NPs. Para evitálas, recomendou-se o uso de árvore decisória e a realização de testes-controle. Logo, o teste de endotoxina bacteriana pode ser utilizado nos estudos com NPs, porém com ressalvas. Sabendo- se que a despirogenização pode gerar alteração nos efeitos biológicos das NPs, sugere-se a prevenção da contaminação das NPs tanto na síntese quanto nos ensaios, por meio do uso de protocolos bem estabelecidos Por fim, nosso estudo evidencia a necessidade de se estabelecer um processo de caracterização mais completo para as NPs, já que a confiabilidade dos resultados está, diretamente, relacionada a essa etapa preliminar
Resumen en ingles
The variable and still unknown properties of nanoparticles (NPs) represent a wide range of insecurities and the abundance of nanostructured products on the market increases the worries about the possible human and environmental risks involved. Alternative methods have been increasingly used in toxicological assessment because they add ethics and technological innovation. In Brazil, the National Council of Animal Testing Control (in portuguese, Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal-CONCEA) recognized 25 alternative methods until now. This work sought to evaluate the applicability of the alternative methods recognized in the CONCEA Normative Resolutions for the toxicological evaluation of NPs. The bases used were: Pubmed, BVS, Scielo and Open Gray, in Portuguese, English and Spanish. The results covered skin corrosion, skin irritation, phototoxicity, skin sensitization, cytotoxicity test to estimate starting doses for acute oral systemic toxicity tests and Endotoxin Detection Tests. The tests recommended by the Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) were compared to cytokine assays, histopathological assessments, 2D cytotoxicity tests, 3D tests and in vivo tests. The reconstructed human epidermis (RHE) models for the assessment of skin irritation and NP dermal corrosion, as well as the 3T3-neutral red uptake (NRU) assay for phototoxicity assessment and the local lymph node assay (LLNA):5- bromo-2-deoxyuridine (BrdU)-enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) for skin sensitization assessment show agreement between results comparing the alternative method and parallel tests. The 3T3-NRU aiming to set the dose for the oral toxicity’s studies is advisable only for the screening of toxicological assessments. The 3T3-NRU for dose determination for the study of oral toxicity is advisable only for the screening of toxicological assessments. However, as some of the characterization’s attributes hasn’t been completely assessed by the studied articles, it’s not possible to eliminate the possibility of methodological bias’s occurrence. It is urgent to formalize specific protocols for NPs, including cytotoxicity tests. Studies involving the application of OECD methodological guidelines are scarce and should be encouraged. Regarding the bacterian endotoxin test, interferences in optical reading and fluorescence (unidentified cause) have been reported due to the properties of NPs. To avoid them, it was recommended to use a decision tree control tests as well. Therefore, bacterian endotoxin test can be used with reservations. Knowing that depyrogenization can generate changes in the biological effects of NPs, the use of protocols is suggested to prevent contamination of NPs, both in their synthesis and along the tests. The development of a more adequate assay for the detection of endotoxins in NPs is necessary. This study also highlights the need for a more complete characterization process for NPs, since the reliability of the results is directly related
Palabras clave en portugues
NanopartículasControle de Qualidade
Vigilância Sanitária
Métodos Alternativos
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