A comparative in vitro study of the carbon nanotubes on normal and cancer lung cells

Ugljenične nanocevi (UNC) imaju sve veću primenu u elektronici, kompjuterskoj i optičkoj industriji, kao i u biomedicini. Dok proizvodnja jednoslojnih UNC nanocevi beleži sve veći rast poslednjih godina, rizik koji nosi izlaganje ovom nanomaterijalu ostaje nerazjašnjen. Oskudni i često kontradiktorni podaci o toksičnim efektima jednoslojnih UNC ukazuju na potrebu za daljim ispitivanjima. U našim istraživanjima ispitivane su promene u ćelijskom odgovoru kao i morfološke promene nakon delovanja jednoslojnih ugljeničnih nanocevi na ćelijskoj liniji humanih fetalnih fibroblasta pluća MRC-5 i ćelijskoj liniji humanog adenokarcinoma pluća A549. U ovoj studiji korišćene su jednoslojne ugljenične nanocevi koje su sadržale rezidualne nečistoće poput gvožđa. Citotoksičnost jednoslojnih UNC (engl. single-walled carbon nanotubes – SWCNT) je ispitivana kolorimetrijskim MTT testom. Tokom 24 i 48h niske koncentracije jednoslojnih ugljeničnih nanocevi (ćelija nakon tretmana sa jednoslojnim ugljeničnim nanocevima pojedinačno i u kombinaciji sa antioksidantima ukazala je na kompleksnost i raznolikost biološkog odgovora ispitivanih ćelija. U našem istraživanju ispitivana je i promena aktivnosti enzima antioksidativne zaštite i količine glutationa u ćeliji. Primena jednoslojnih ugljeničnih nanocevi u MRC-5 ćelijama dovodi po smanjenja specifične aktivnosti enzima SOD i GR, povećava specifičnu aktivnost GPx i ne utiče na promenu specifične aktivnosti GST i količine glutationa u ćeliji Primena jednoslojnih ugljeničnih nanocevi u A549 ćelijama dovodi po smanjenja specifične aktivnosti enzima SOD, ne utiče na promenu specifične aktivnost enzima GR, GST i GPx, i dovodi do povećanja količine glutationa u ćeliji. Ćelijska vijabilnost, morfološke promene, redoks homeostaza i ekspresija ispitivanih gena bile su promenjene nakon tretmana sa jednoslojnim ugljeničnim nanocevima. Iako su dobijeni rezultati značajni za procenu toksičnosti ugljeničnih nanocevi, neophodna su dalja istraživanja koja treba da doprinesu boljem razumevanju toksičnih efekata ugljeničnih nanocevi.
Carbon nanotubes are being actively introduced in electronics, computer science, and optics as well as for various biomedical applications. While production of single-walled carbon nanotubes (SWCNT) has escalated in recent years, the knowledge on risk associated with exposure remains unclear. Contradictory data on the toxic effects of single-walled carbon nanotubes highlights the urgent need for further studies. In this study we investigated the alterations in cellular response along with morphological changes induced by single-walled carbon nanotubes in human lung fibroblast cell line MRC-5 and adenocarcinoma human alveolar basal epithelial cells A549. In this study we used SWCNT containing large amounts of residual metallic impurities such is iron, and the iron concentration increased in dose dependent manner in cells exposed to SWCNT. Cytotoxicity was evaluated by MTT assay and SWCNT showed little cytotoxic effect on the proliferation and viability of two cell lines tested at the concentrations used (