Efecto protector de la teofilina y la vitamina E contra el daño provocado por nanopartículas de TiO2 en tráquea, aorta e hígado de rata Wistar

Abstract

Resumen La nanotoxicología ha entrado a cada vez más rincones comerciales e industriales por sus características fisicoquímicas. Sin embargo, son diversos estudios los que han demostrado que no son inocuas al encontrarse en contacto con diversos tejidos y órganos del cuerpo humano. Las nanopartículas producen daño mediante la generación de estrés oxidativo y con ello también procesos inflamatorios. En nuestro estudio, probamos la intoxicación de tráquea, aorta e hígado con nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) y utilizando teofilina y vitamina E como terapia profiláctica en contra de los efectos de TiO2. Para valorar los diferentes efectos, se realizaron pruebas de contracción y relajación de tráquea y aorta, toma de presión arterial, toma de diversos estudios de estrés oxidativos, pruebas de función hepática y estudios histopatológicos de los órganos valorados. Los resultados mostraron que las TiO2 tienden a generar estrés oxidativo en los diversos órganos estudiados y en los diferentes estudios realizados. Generando además disminución en la relajación del músculo liso tanto de la tráquea como de la aorta, además de un incremento en la presión arterial evaluada. Las pruebas de función hepática también se mostraron alteradas, así como también en los estudios histopatológicos de los tres órganos estudiados bajo el influjo tóxico de las TiO2. Los efectos profilácticos de la teofilina mostraron mejoría durante las pruebas realizadas frente a la intoxicación por TiO2. Sin embargo, la vitamina E no presentó tan buenos resultados como profiláctico, mostrando en algunas ocasiones efectos prooxidantes. En conclusión, las nanopartículas se seguirán utilizando en diversos ámbitos comerciales e industriales, sin embargo, es imperativo buscar la manera de amortiguar los efectos adversos que con ella acarren. Palabras clave: Nanopartículas, dióxido de titanio, teofilina, vitamina E, tráquea, aorta, hígado, estrés oxidativo, antioxidantes, inflamación.

Abstract Nanotoxicology has increasingly entered the commercial and industrial arena due to its physicochemical characteristics. However, several studies have shown that they are not harmless when in contact with various tissues and organs of the human body. Nanoparticles cause damage by generating oxidative stress and, consequently, inflammatory processes. In our study, we tested the toxicity of the trachea, aorta, and liver with titanium dioxide (TiO2) nanoparticles, using theophylline and vitamin E as prophylactic therapy against the effects of TiO2. To assess the different effects, we performed tracheal and aortic contraction and relaxation tests, blood pressure measurements, various oxidative stress studies, liver function tests, and histopathological studies of the evaluated organs. The results showed that TiO2 tended to generate oxidative stress in the various organs studied and in the different studies performed. It also caused a decrease in smooth muscle relaxation in both the trachea and aorta, as well as an increase in assessed blood pressure. Liver function tests were also altered, as were histopathological studies of the three organs studied under the toxic influence of TiO2. The prophylactic effects of theophylline were improved in tests conducted against TiO2 poisoning. However, vitamin E did not perform as well as a prophylactic agent, occasionally displaying prooxidant effects. In conclusion, nanoparticles will continue to be used in various commercial and industrial settings; however, it is imperative to find ways to mitigate their associated adverse effects. Keywords: Nanoparticles, titanium dioxide, theophylline, vitamin E, trachea, aorta, liver, oxidative stress, antioxidants, inflammation.