DIÓXIDO DE TITÂNIO
Mecanismo de Toxicidade
ROS representam uma ameaça significativa para a integridade celular, resultando em modificações nas bases de DNA, induzindo lesões tóxicas e/ou mutagénica. (9) Estudos in vivo documentaram alterações como a peroxidação lipídica, a diminuição dos antioxidantes, a libertação excessiva de NO, a redução dos níveis de ácido glutâmico e diminuição da atividade da acetilcolinesterase.(11)
O transporte de TiO2 para a superfície celular e estruturas subcelulares resulta numa resposta inflamatória que potencia a formação de espécies reativas de oxigénio. Além deste mecanismo, e devido ao seu forte poder oxidante, a produção de espécies reativas de oxigénio dá-se após a incidência de radiação UV sobre as nanopartículas. A formação de radicais acontece porque absorção da radiação UV ativa um eletrão de valência da molécula de TiO2 para a banda de condução, ficando assim sem um eletrão. A molécula extrai um eletrão de moléculas de água ou iões hidroxilo, gerando radicais hidroxilo, que, em seguida, reduzem O2 para produzir o anião superóxido, o que leva a uma cascata de espécies reativas de oxigênio (ROS). (5)
Outra via de geração de espécies reativas é a associação de produtos químicos na superfície das nanopartículas, ou como consequência da interação entre estas e alguns componentes celulares, como a membrana celular e mitocondrial, levando-o à sua rutura e produção de ROS adicional. (9,10)
TiO2 induz ainda citotoxicidade por inibição da proliferação celular, aumento da expressão de moléculas de adesão e, portanto, um aumento da adesão de monócitos, activação da via NF-kB e a morte celular por apoptose e necrose.(12) Esta citotoxicidade foi demonstrada em queratinócitos, células epiteliais brônquicas, células monoblásticas e macrófagos dos alvéolos pulmonares.(11)
Concentrações diferentes de dióxido de titânio entre 5 a 100 µg/mL, quando sujeitas a várias linhas celulares, podem produzir o mesmo efeito. Isto evidencia uma sensibilidade característica de cada linha celular ou uma interação entre as nanoparticulas e o meio que afeta o seu metabolismo. Por isso, estudos in vitro são valiosos contributos para o entendimento do mecanismo de ação destas partículas, no entanto, a extrapolação do mecanismo de toxicidade in vitro é dificultado pelo facto de o mecanismo de toxicidade nas culturas celulares poderem não ser relevante quando aplicado a humanos. (11)
É, portanto, essencial a aplicação de métodos padronizados para obter estimativas válidas sobre a biocompatibilidade das nanopartículas e, consequentemente, riscos para a saúde humana.(9)
Mecanismo de geração de ROS pelo TiO2 e dano celular (K)
Reação inflamatória desencadeada pelo TiO2 (L)
