Toxicidad dependiente de la forma de nanopartículas de oro en microalgas: respuestas celulares y moleculares...

Área de la Ciencia:

• Ecotoxicología
• Nanotecnología Ambiental
• Biología Acuática

Sus antecedentes:

• Las nanopartículas (NP) de ingeniería plantean riesgos ecotoxicológicos en ambientes acuáticos.
• Los efectos de las NP dependen del tamaño, la composición y la morfología.
• Las interacciones dependientes de la forma con productores primarios como las algas son poco comprendidas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las respuestas celulares y moleculares de las algas de agua dulce (Chlamydomonas reinhardtii) a nanósferas (AuNP) y nanoestrellas (AuNS) de oro recubiertas de sílice.
• Comparar la toxicidad de diferentes morfologías de NP a concentraciones equivalentes.

Principales métodos:

• Exposición de Chlamydomonas reinhardtii a AuNP y AuNS de 100 nm a varias concentraciones.
• Evaluación del crecimiento algal, la actividad fotosintética y la estructura celular.
• Imágenes confocales para determinar los patrones de internalización de NP.
• Secuenciación de ARN para identificar genes expresados diferencialmente (DEGs).

Principales resultados:

• Las nanoestrellas (AuNS) a 10 mg/L causaron una mayor inhibición del crecimiento y deterioro fotosintético que las nanósferas (AuNP).
• Las AuNS indujeron un daño estructural más severo y patrones de internalización distintos en comparación con las AuNP.
• La exposición a AuNP afectó la fotosíntesis y las vías de almacenamiento de energía (PSBS1/ELI3).
• La exposición a AuNS afectó la integridad de la membrana y las vías del metabolismo del nitrógeno (NIT1/AMT1/A0A2K3CRU5).

Conclusiones:

• La morfología de las nanopartículas es un determinante crítico de los efectos ecotoxicológicos en algas.
• Diferentes formas de NP desencadenan distintos mecanismos de toxicidad celular y molecular.
• Las evaluaciones de riesgo ambiental deben considerar la morfología de las NP para una evaluación de peligros precisa.
• El diseño de nanomateriales más seguros debe tener en cuenta las interacciones dependientes de la forma con los organismos acuáticos.