Avaliação da biocompatibilidade/ toxicidade de fluidos magnético composto de nanopartículas de maghemita recobertas com citrato em camundongos fêmeas swiss

Abstract

Materiais nanométricos são aqueles cujo tamanho variam de 1 a 100 nm. Dentre eles, os fluidos magnéticos (FM) são suspensões coloidais estáveis compostas de nanopartículas magnéticas dispersas em líquidos apropriados. FM têm sido alvo de interesse pelas mais variadas áreas, como as biomédicas. Fluido magnético à base de nanopartículas de maghemita, com diâmetro médio de 10nm e recobertas com citrato (MagheCi), foi sintetizado visando utilização biomédica. A fim de avaliar sua biocompatibilidade/toxicidade em sistemas biológicos, a amostra MagheCi foi administrada endovenosa/peritonealmente em camundongos fêmeas Swiss não- isogênicos. Após 6, 12, 24 e 48 horas e 7 dias da administração de MagheCi, testes de viabilidade celular, contagem de leucócitos e análise histológica do fígado, pulmão, baço e rins foram realizados. Além destes, testes de micronúcleo (MN) nos eritrócitos da medula óssea foram feitos 24 e 48 horas e 7 dias após a administração. O teste de viabilidade das células peritoneais não apresentou qualquer alteração significativa. A contagem de leucócitos do sangue realizada para verificar o potencial pró-inflamatório de MagheCi constatou diminuição significativa de leucócitos totais devida à diminuição de linfócitos apenas no tempo de 6 horas. Também foi observada diminuição de monócitos (6 horas e 7 dias). O teste de micronúcleo mostrou, apesar do aumento no número de MN nos eritrócitos normocromáticos (48 horas), total ausência tanto de genotoxicidade nos eritrócitos policromáticos (EPC), quanto de citotoxicidade, esta demonstrada pela não alteração significativa da porcentagem de EPC. A análise histológica mostrou a presença de aglomerados de nanopartículas magnéticas no fígado, pulmão, rins e baço em quase todos os tempos de tratamento e presença de infiltrado inflamatório brando em alguns animais, observação não constatada no baço. Os resultados mostraram que a administração de MagheCi induz apenas alterações brandas e temporárias nos camundongos, sugerindo que pode ser considerada biocompatível com potencial para aplicações biomédicas, como magnetohipertermia e sistemas de entrega de drogas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Nanostructured materials are defined as materials that present dimensions in the 1 to 100 nm scale. Belonging to this class of materials, magnetic fluids (MF’s) are stable colloidal suspensions composed of magnetic nanoparticles dispersed in appropriated liquids. MF’s have been the focus of interest of several different areas, such as the biomedical area. A MF sample based on citrate-coated maghemite nanoparticles with average diameter of 10nm (MagheCi) was synthesized with biomedical purposes. To evaluate the biocompatibility/ toxicity in biological systems, the MagheCi sample was endovenous/intraperitoneally administrated to non-isogenic, female Swiss mice. Six,12, 24, and 48 hours, and 7 days after MagheCi administration, cell viability tests, leukocytes countig, and histology of the liver, lungs, spleen, and kidneys were performed. Further, micronucleus (MN) tests were performed in bone marrow erythrocytes 24 and 48 hours, and 7 days after MagheCi administration. The viability test did not show any significant alteration. Leukocytes counting may reveal the pro- inflammatory potential, showed decrease of the total leukocyte population due to a decrease of lymphocyte population exclusively in the analysis made 6 hours after MagheCi administration. A decrease on the monocyte population was also observed (6 hours and 7 days). MN tests revealed increase in MN frequency on normochromatic erythrocytes (48 hours) but total absence of genotoxicity in polychromatic erythrocytes (PCE). Further, no significant changes were showed in the PCE percentage evidencing no cytotoxicity in bone marrow cells. Histological analysis showed the presence of magnetic nanoparticles in the liver, lungs, kidneys and spleen tissues during all the experimental time. A slight inflammatory infiltration was also observed in the organs of some animals, but not in the spleen. Data show that the MagheCi sample induced only slight and temporary alterations in mice tissues and organs, suggesting its biocompatibility and potential to be used in biomedical applications, such as magnetohyperthermia and drug delivery systems.