Desarrollo de un método de prueba de toxicidad por inhalación aguda basado en un pulmón en un chip

Área de la Ciencia:

• Toxicología
• Biotecnología
• Microfluídica

Sus antecedentes:

• No existen métodos in vitro estandarizados para la toxicidad por inhalación aguda.
• Es un desafío imitar el entorno fisiológico del pulmón humano in vitro.
• Los modelos de pulmón en un chip (LOC) microfluídicos ofrecen potencial para simular la función pulmonar.

Objetivo del estudio:

• Establecer las condiciones óptimas para un modelo LOC para pruebas de toxicidad por inhalación aguda.
• Evaluar la capacidad predictiva del sistema LOC para la toxicidad química.

Principales métodos:

• Se cultivaron células Calu-3 y MRC-5 en un chip microfluídico en condiciones de interfaz aire-líquido (ALI).
• Se evaluó la integridad de la barrera epitelial mediante resistencia eléctrica transepitelial y permeabilidad.
• Se predijo la toxicidad por inhalación aguda utilizando ensayos de viabilidad celular con productos químicos de referencia.

Principales resultados:

• Se logró una integridad óptima de la barrera epitelial el día 7 con un estiramiento mecánico del 2,5%.
• El modelo LOC demostró un 78% de sensibilidad, un 67% de especificidad y un 72% de precisión en la predicción de la toxicidad.
• El análisis de la curva ROC (Receiver Operating Characteristic) confirmó la capacidad predictiva del modelo.

Conclusiones:

• El sistema LOC optimizado muestra potencial como método in vitro estandarizado para pruebas de toxicidad por inhalación aguda.
• Esta tecnología microfluídica integrada con células relevantes para humanos ofrece una alternativa práctica y ética a las pruebas en animales.
• Se justifica una mayor validación para este prometedor enfoque de toxicología in vitro.