Alineación de modelos de inflamación pulmonar in vitro e in vivo utilizando sílice de cuarzo cristalino

Área de la Ciencia:

• Toxicología Toxicología.
• Toxicología por inhalación.
• Investigación pulmonar Investigación pulmonar Investigación pulmonar

Sus antecedentes:

• Los modelos pulmonares in vitro son cruciales para predecir la toxicología por inhalación y la evaluación de riesgos regulatorios.
• Las comparaciones sistemáticas in vitro-in vivo son vitales para validar estos modelos.
• Este estudio se centró en las partículas de sílice de cuarzo cristalino (DQ12) para comparar las respuestas inflamatorias.

Objetivo del estudio:

• Para comparar los puntos finales inflamatorios en modelos pulmonares in vitro e in vivo establecidos después de la exposición a DQ12.
• Extender los plazos de exposición in vitro a 7 días, alineándose con las directrices de la OCDE para los ensayos con animales.
• Evaluar un modelo armonizado de co-cultivo de células Calu-3 y macrófagos para la exposición a partículas DQ12.

Principales métodos:

• Utilizó un modelo de co-cultivo de células bronquiales humanas (Calu-3) y macrófagos derivados de monocitos.
• Expuso el modelo in vitro a partículas DQ12 y evaluó las respuestas 7 días después de la exposición.
• La citotoxicidad medida, la integridad de la barrera (TEER, expresión génica TJP1) y los biomarcadores inflamatorios (IL-1β, IL-6, IL-8 a nivel de proteínas y genes).

Principales resultados:

• No se observó citotoxicidad o deterioro de la integridad de la barrera in vitro a los 7 días, a diferencia del daño tisular in vivo.
• El aumento de la liberación de interleucina (IL)-6 e IL-8 se detectó in vitro tanto a nivel de proteínas como de genes.
• Se encontraron correlaciones positivas en la expresión génica de IL-1β, IL-6 e IL-8 entre los modelos in vitro e in vivo.

Conclusiones:

• La duración prolongada de la exposición y los puntos de tiempo alineados identificaron biomarcadores inflamatorios correlacionados entre los modelos pulmonares in vitro e in vivo.
• Los modelos in vitro refinados demuestran un valor en la evaluación de la inflamación pulmonar inducida por partículas.
• Los hallazgos apoyan la relevancia de modelos avanzados in vitro para la evaluación de riesgos en toxicología por inhalación.