Новые трёхмерные модели in vitro для оценки токсичности углеродных нанотрубок

Аннотация:

В последние годы проявляется интерес к трёхмерным клеточным моделям, которые более точно отражают условия in vivo и могут стать альтернативой экспериментам на животных при оценке токсичности наноматериалов. Существует необходимость в разработке ЗD-моделей дыхательных путей человека, которые смогут заполнить пробел между традиционными клеточными культурами in vitro и лабораторными животными. Материал и методы. Разработаны моно- и совместные ЗD-модели на основе клеток бронхиального эпителия BEAS-2B и фибробластов легких MRC5-SV40. В качестве материалов для исследования использовали очищенные и неочищенные от металлических примесей углеродные нанотрубуки (УНТ) российского производства: ОУНТ TUBALL™ и МУНТ Таунит-М. Диапазон исследуемых концентраций включал концентрации, соответствующие реальным производственным экспозициям (0,0006—100 мкг/мл). Для оценки цитотоксичности УНТ в клеточных моделях определяли уровень активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) через 72 ч экспозиции. Результаты. Цитотоксические эффекты УНТ в 2D- и ЗD-клеточных моделях проявились в разных диапазонах концентраций: трехмерная модель клеток бронхиального эпителия оказалась более чувствительной к воздействию УНТ по сравнению с монослойной, тогда как в сфероидной мс дели фибробластов был отмечен более высокий порог цитотоксичности для многостенных углеродных нанотрубок, по сравнению с традиционной клеточной культурой. В трехмерной совместной культуре клеток значимое повышение ЛДГ наблюдалось, начиная с более высоких концентраций, по сравнению с монокультурами. Ограничения исследования. Настоящее исследование было ограничено использованием одного типа теста на цитотоксичность при изучении влияния УНТ на клетки дыхательной системы. Заключение. Разработан способ трехмерного культивирования клеток дыхательной системы человека для моделирования взаимодействия эпителиальных и стромальных клеток нижних дыхательных путей. Традиционные 2D-клеточные модели могут демонстрировать заниженные или завышенные оценки токсичности материалов. Усовершенствованные 3D- модели in vitro, приближенные по своим свойствам и морфологии к нативной ткани, обладают большей надёжностью при определения токсических доз и мишеней.

Авторы:

Издание: Токсикологический вестник
Год издания: 2023
Объем: 11с.
Дополнительная информация: 2023.-N 6.-С.352-362. Библ. 18 назв.
Просмотров: 11