NANOTOXICOLOGIA CURSO QF435 2008 Prof Nelson Durn Instituto

NANOTOXICOLOGIA CURSO QF-435 -2008 Prof. Nelson Durán Instituto de Quimica Universidade Estadual de Campinas, S. P. Aula 10

Possíveis rotas das nanopartículas no corpo humano e suas implicações Priscyla D. Marcato

Podemos entrar em contato com nanopartículas por várias vias: Nasal, oral, cutânea e intravenosa. Qual o comportamento destas partículas com o corpo Humano? Será que estas partículas podem chegar até a corrente sanguínea?

Profundidade de Penetração de partículas Tamanho independente da via de entrada Maior os efeitos nocivos

Inalação de Partículas - Barradas pela densa camada de mucosa do pulmão - Alvéolos pulmonares Macrófagos - Entrada na corrente Sanguínea: Via Alvéolos

Inalação de Partículas depositadas nas fibras olfatórias Centro olfatório do cérebro via células nervosas do nariz

Ingestão de Partículas - São retidas e eliminadas no intestino ou pelas Placas de Peyer’s - Partículas menores (300 nm) podem atingir o sistema linfático e entrar na corrente sanguínea se espalhando pelo corpo.

Via Cutânea

Vacinas Transdermais Vantagens: - Alta estabilidade do plasmídeo de DNA - Baixo custo de manufatura - sem riscos de infecções associada à vacina de vírus atenuada - capacidade de obter resposta imune humoral e celular.

Resposta Imune x Folículos Capilares Fan, H. ; Lin et al. Nature Biotechnology 17 (1999) 870 -872.

Partículas de 500 nm carregadas negativamente São capazes de permear a pele Forças de repulsão entre as cargas negativas dos lipídios da pele com as partículas Abertura de canais Temporários Kohli, A. K. and Alpar, H. O. International Journal of Phamarceutics 275 (2004) 13 -17

50 nm 500 nm Kohli, A. K. and Alpar, H. O. International Journal of Phamarceutics 275 (2004) 13 -17

Protetor Solar Dunford, R. at al. FEBS Letters 418 (1997) 87 -90

Modificação da Superfície de Partículas

Poloxamer (mg/m. L) Distribution at 3 h postinjection Liver + spleen Blood 0 66. 8 3. 6 1. 3 0. 8 0. 5 33. 3 1. 5 33. 6 1. 8 1. 0 27. 7 1. 2 38. 1 2. 3 2. 0 10. 2 1. 3 61. 4 3. 7 5. 0 9. 1 3. 1 63. 2 5. 2 Moghimi, S. M. at al. FEBS Letters 54 (2003) 177 -182

Conclusão - A nanotecnologia pode trazer muitos benefícios, entretanto: Os riscos desta tecnologia assim como a interação das partículas com o corpo humano e suas rotas de excreção ainda precisam ser melhor investigados

NANOTOXICOLOGY Nelson Duran Nucleo de Ciencias Ambientais-NCA Universidade de Mogi das Cruzes, Sao Paulo, Brazil duran@umc. br And Instituto de Quimica Biological Chemistry Laboratory Universidade Estadual de Campinas, Sao Paulo, Brazil duran@iqm. unicamp. br

HAZARD IDENTIFICATION AND RISK MANAGEMENT

Fractional deposition of inhaled particles in the human respiratory tract

NANOTOXICOLOGY Donaldson et al. Occup. Environ. Med. 61, 727 (2004) www. occenvmed. com Some of the most complex NP are likely to be produced for Therapeutic purpose with characteristics that are designed to give them properties of prolonging circulation in the blood, homing to specific organs or tissues, escape from phagocytosis, blood-brain barrier translocation, and sustained release of drugs. Furthermore, because of their size and large surface area, NP binding to protein may result in a series of consequences not expected to occur when proteins bind to large particles.

These could include: 1) NP complexes may be more mobile and via, protein metabolism, NPs may gain access to sites which large particles would not reach 2) Enhanced protein degradation at the large surface area of NPs may lead to functional changes of those proteins which would not occur at the relatively small surface area of large particles