Análisis comparativo de la toxicidad reproductiva de los nanoplásticos de poliestireno y los microplásticos de...

Área de la Ciencia:

• Toxicología ambiental
• Biología de la reproducción
• Toxicología celular y molecular

Sus antecedentes:

• La contaminación por microplásticos representa una amenaza creciente para la salud humana.
• Las nanopartículas de poliestireno (PS-NP) y los microplásticos (PS-MP) pueden afectar negativamente a las células de Sertoli (SC), que son cruciales para la función reproductiva masculina.

Objetivo del estudio:

• Para analizar comparativamente la toxicidad de las PS-NP (80 nm) y las PS-MP (8 μm) en las células madre de la rata.
• Investigar los efectos sobre el estrés oxidativo, la apoptosis, la integridad de la barrera epitelial, las vías de endocitosis y las redes de ARN endógeno competidor mediado por miRNA.

Principales métodos:

• Se evaluó la viabilidad de la SC utilizando el ensayo CCK-8 y la función de la barrera epitelial a través de la resistencia eléctrica transepitelial (TER).
• Se evaluó la internalización de partículas mediante microscopía confocal y citometría de flujo, con identificación de la vía de endocitosis a través de inhibidores específicos.
• Se empleó la secuenciación de transcriptoma completo para identificar miRNAs, lncRNAs, circRNAs y mRNAs expresados diferencialmente, seguido de la construcción de la red de ceRNA.
• Factores proinflamatorios y apoptosis cuantificados mediante RT-qPCR y citometría de flujo, respectivamente.

Principales resultados:

• Los PS-NP redujeron significativamente la viabilidad celular (77%) y el TER (81% de disminución) en comparación con los PS-MP (94% de viabilidad, 63% de disminución del TER) a 100 μg/ml.
• Los PS-NP se internalizaron a través de vías dependientes de la clatrina y la caveolina, mientras que los PS-MP se mantuvieron extracelulares.
• Los PS-NP indujeron una mayor apoptosis (17% frente a 9,3%), especies reactivas de oxígeno (3,7 veces frente a 1,87 veces) y reducción de la actividad de la catalasa (67% frente a 17%) en comparación con los PS-MP, desencadenando el estrés oxidativo y las vías de apoptosis.
• Los PS-MPs activaron principalmente las vías de inflamación (Ank3/Daxx).

Conclusiones:

• Los PS-NP exhiben una mayor toxicidad para los SC que los PS-MP, principalmente debido a la internalización celular, lo que lleva a la interrupción de la barrera a través del estrés oxidativo y la apoptosis.
• Los PS-MP inducen la toxicidad principalmente a través de la inflamación extracelular.
• Las distintas redes de ceRNA están asociadas con los mecanismos toxicológicos diferenciales de los PS-NP y PS-MP.
• Los hallazgos subrayan los riesgos para la salud reproductiva asociados con los nanoplásticos derivados de la fragmentación de microplásticos.