Analisi citogenetiche in cellule umane A549 esposte in vitro a nanoparticelle di CuO

Il crescente sviluppo delle tecnologie legate alla produzione e all'impiego di nanoparticelle (materiali con almeno una dimensione compresa tra 1 e 100 nm, NP), nei campi della biomedicina, ottica, elettronica e al forte impatto che queste potrebbero avere sulla nostra societa, ha fatto si che le NP fossero oggetto di studio in continua crescita. Le nanoparticelle, oltre ad un'origine artificiale, possono avere un'origine naturale: possono infatti derivare da processi di combustione come vulcani, incendi, esplosioni.
Dalla letteratura è emerso che i fenomeni che avvengono in scala nanometrica sono spesso molto diversi da quelli riscontrabili in scala macrometrica: le NP, infatti, sviluppano proprieta chimico-fisiche differenti rispetto ai materiali a dimensioni maggiori in base a caratteristiche specifiche delle stesse nanoparticelle, quali composizione, dimensione e forma.
Studi condotti sugli effetti che le particelle nanometriche possono avere sull'uomo hanno mostrato che esse, attraverso la via inalatoria, digestiva e cutanea, possono giungere nella circolazione sistemica e migrare successivamente in diversi organi e tessuti, interagendo con i sistemi biologici. Tale interazione puo condurre verso effetti positivi, come il superamento delle barriere per il rilascio di farmaci, ma anche verso effetti negativi, come i danni a carico del corredo genetico, a causa della loro capacita di produrre specie reattive dell'ossigeno.
Lo scopo di questo lavoro e stato quello di valutare il potenziale effetto genotossico indotto su colture di cellule epiteliali di adenocarcinoma polmonare umano (A549) esposte a nanoparticelle di ossido di rame (CuO). L'importanza di tali nanoparticelle deriva dal grande e svariato utilizzo: si va dalla produzione di rivestimenti metallici ed inchiostri all'uso come additivi per la lubrificazione e alla conservazione del legno.
La valutazione è stata effettuata attraverso il test del micronucleo che consente di valutare il danno alla doppia elica del DNA e il danno cromosomico che ne deriva: questa indicazione è data dalla presenza di micronuclei, piccoli nuclei accessori formatisi da una errata segregazione mitotica. Sono stati valutati ulteriori indici per la determinazione del danno cellulare: nuclear buds (protusioni nucleari), ponti internucleari in cellule binucleate e indice di proliferazione dopo blocco della citodieresi (CBPI). In questo studio sono stati, inoltre, introdotti ulteriori indicatori quali l'indice mitotico, il numero di cellule apoptotiche e il numero di cellule necrotiche. L'insieme di questi indicatori ci permette di parlare oggi di cytome assay, cioe un'analisi citogenetica complessiva dello stato cellulare in seguito all'esposizione ad agenti potenzialmente clastogeni e/o anueploidogeni. Questo test è stato condotto sulle cellule A549 utilizzando un range di concentrazioni 0,1-10 ug/ml di nanoparticelle di CuO, un controllo negativo di cellule non esposte ed un controllo positivo di cellule esposte a Mitomicina C 0,1 ug/ml.
I risultati, concordanti con la letteratura, hanno mostrato che le nanoparticelle hanno un potenziale effetto genotossico, espresso dal crescente numero dei micronuclei nelle cellule trattate, e citotossico per l'aumento dell'indice apoptotico e necrotico.