410 likes | 705 Views
İnsan Yapımı Nanopartiküllerin Pulmoner Etkileri. Hasan Bayram Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı E- posta : bayram@gantep . edu.tr. TTD 14. Yıllık Kongresi, Antalya 13-17 Nisan 2011. Çıkar Çatışması Belgesi.
E N D
İnsan Yapımı Nanopartiküllerin Pulmoner Etkileri Hasan Bayram Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı E-posta: bayram@gantep.edu.tr TTD 14. Yıllık Kongresi, Antalya 13-17 Nisan 2011.
Çıkar Çatışması Belgesi • 2008 ve 2010 yıllarında Abdi İbrahim İlaç Şirketi yurt dışı kongre katılımım için sponsorluk yapmıştır.
PubMed Yayınları: “Nanoparticles” AND “Lung” AND “Toxicity” Yayın Sayısı
Sunu Akışı • Nanopartiküllerin akciğer ve hücrede izledikleri yol • Histopatolojik ve inflmatuar değişiklikler • Allerjen ve lipopolisakkarit (LPS) ile etkileşim • Hücre permabilitesi, toksik parametrelere etkiler • Hücre canlılığı, apoptozis, hücre siklusu (hücre dizileri, primer ve KOAH’lı hücreler) • Sinyal ileti yolakları, transkripsiyonel etkiler • Oksidatif stres oluşturucu etki • Özet
Deneysel Düzenekte Nanopartiküllerin Uygulanması • Farengeal aspirasyon • Intra-trakeal instillasyon • Aerosol inhalasyonu • Taze elde edilen partiküllere maruziyet • Oral uygulama • Intraartiküler injeksiyon
İletici Hava Yollarında Çok Duvarlı Karbon Nanotüpler (MWCNT) MWCNT MWCNT cilia John Howard’ın izniyle, NIOSH 6
Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Aerosolü (100mg/m3) 6 Saat Süreyle Uygulandıktan 1gün Sonra Farelerin Akciğerlerinde Dağılımı MAKFJ PARANKİM BRONŞIYOL Ryman-Rasmussen JP et al. AJRCMB, 2009 .
Akciğerlerden Çok Duvarlı Karbon Nanotüp (MWCNT) Migrasyonu: Plevral Penetrasyon John Howard’ın izniyle, NIOSH 8
Alveol Epitelyumu Arasında Polystyrene Nanopartikül Trafiği Yacobi NR et al, 2008
Tek Duvarlı Nanotüplerin Farengeal Aspirasyonunun Fare Solunum Yollarına Etkisi 20 microns 20 microns Akut İnflmasyon ve Fibrozis Granülom 1 day post exposure 40 mg/mouse SWCNT 28 days post exposure 40 mg/mouse SWCNT Shvedova AA et al, 2005 10
İntratrakeal İnstillasyondan 1 gün Sonra Rat ve Farelerin Akciğer Lavajlarında Nötrofil Oranı Oberdörster G et al, 2005
Titanyum Dioksit Nanopartiküllerin (20/mg/kg) Tek Defalık İntratrakeal Instillasyonundan 1-14 gün Sonra Farelerin BAL Sıvılarında Sitokin Düzeyleri Park EJ et al. Toxicology. 2009
Silika ile Kaplanan TiO2 PartiküllerFarelerde Uygulamadan 2saat, 2saat/4gün, 2saat/4hafta Sonra BAL Sıvılarında Hücre Sayısını Artırmaktadır. A=2hrs B=2hrs/4dys C=2hrs/4wks • CXCL1 ve TNF-α mRNA düzeyleri de artmaktadır Rossi FM et al, Toxicol Sci. 2010
Çok Duvarlı Karbon Nanotüplerin (100nm, 0.4mg/ml) İnsan Keratinositlerinden Sitokin Salınımına Etkisi Witzmann FA et al, 2006
Silika Kaplı TiO2 Nanopartiküllerinin (300µg/ml) 3-24 Sonra İnsan Makrofajlarından TNF-α ve CXCL 1 mRNA Ekspresyonuna Etkisi Rossi FM et al, Toxicol Sci. 2010
İnhale TiO2 Partiküllerinin (42mg/m3,11gün) Fare Akciğerinde mikroRNA Ekspresyonuna Etkisi Halappanavar S, et al. Environ Mol Mutagen. 2011
Altın Nanopartiküller ± LPS’in Makrofaj, Dentritik ve A549 Hücrelerinden Oluşan Üçlü-Kültür Modelinde TNF-α, IL-8, iNOS Gen Ekspresyonuna Etkisi • Inflamatuar ve anti-inflamatuar sitokin salınımında da bir etki yok. Brandenberger C, et al. Toxicol Appl Pharmacol, 2010.
TiO2 NP’lerin (20/mg/kg) Bir Defalık İntratrakeal Uygulanmasından Sonra Farelerin Kan ve BAL Sıvılarında IgE Düzeyleri Park EJ et al. Toxicology. 2009
Çok Duvarlı Karbon Nanotüp (ÇDKNT) Uygulamasından 1gün Sonra IL-13 mRNA ve Protein Düzeyleri • PDGF ve TGF-β1 protein düzeyleri, • IL-5, CCL2/MCP-1, CCL11/eotaxin ve CXCL9 mRNA • düzeyleri de OVA + MWCNT uygulaması ile arttı Ryman-Rasmussen JP et al. AJRCMB, 2009 .
Çok Duvarlı Karbon Nanotüplere (21gün) ve LPS’e Maruz Kalan Ratların Akciğer Histopatolojisi (Mavi kollajeni gösterir) MWCNT MWCNT + LPS Cesta MF et al. AJRCMB’09
Karbon ve Çok Duvarlı Karbon Nanotüplerin Akciğer Hasarına Etkisi Cesta MF et al. AJRCMB’09
CeO2 Maruziyetinden Sonra A549 Hücrelerinde Tight Junction Ekspresyonu ve Transepitelyal Elektrik Rezistansı • 10’=12µg/cm2 • 20’=19µg/cm2 • 30’=24µg/cm2 Rothen-Rutishauser B et al. Environ Sci Technol. 2009
Çinko Oksit (ZnO) NP’lerin Rat Alveolar Epitelyal Hücre Kültürlerinin Elektrik Rezistansına Etkisi Kim YH, et al. AJRCCM 2010.
Çinko Oksit (ZnO) NP’lerin Rat Alveolar Epitelyal Hücre Kültürlerinden Laktat Dehidrogenaz Salınımına Etkisi Kim YH, et al. AJRCCM 2010.
ungsten Carbide (WC)veCobalt-doped Tungsten Carbide (WC-Co)NP’lerin Memeli Hücre Canlılığına Etkisi A549 Alveol Epitel Hücreleri İnsan Keratinosit Hücreleri Bastian S et al, 2009.
TiO2 ve ÇDKNT’lerin BEAS-2B Hücre Canlılığına Etkisi Gögebakan B, ark. TTD Kongresi, 2011.
TiO2’in Sigara İçenlerin (Sigaralı) ve KOAH’lıların Bronş Epitel Hücre Canlılığına Etkisi Gögebakan B, ark. TTD Kongresi, 2011.
ÇDKNT’in KOAH ve Sigara İçenlerin Bronş Epitel Hücre Canlılığına Etkisi Gögebakan B, ark. TTD Kongresi, 2011.
TiO2 ve ÇDKNT ile 48 Saat İnkübasyonun BEAS-2B Hücre Apopitozisine Etkisi ÇDKNT TiO2 Gögebakan B, ark. TTD Kongresi, 2011.
Tek-duvarlı Karbon Nanotüp ve C(60) Fullerenes (200µg/ml) Fare Akciğer Epitel Hücre Siklusuna Etkisi Jacobsen NR et al. Environ Mol Mutagen, 2008
100µg/ml Polyamidoamine Dendrimer(PAMAM) Nanopartiküller ve 3-Methyladenine (Autophay Inhb.)Uygulamasının 24s Sonra A549 Hücre Otofajisine Etkisi autophagosomes Li FT et al. J Mol Cell Biol. 2009
Değişik Çaptaki CeO2 Nanopartiküllerin 24s Sonra BEAS-2B Hücrelerinde pERK, p38 vepJNK Ekspresyonuna Etkisi Eom HJ et al. Toxicol Lett. 2009
24s Süreyle Değişik Çaptaki CeO2 Naopartiküllere Maruz Kalan BEAS-2B Hücrelerinde NF-κB, I- κB and Nrf-2’nin Sitozolik ve Nükleer Fraksiyonlarının Ekspresyonuna Etkisi Eom HJ et al. Toxicol Lett. 2009
ZnO NP’nin İnsan Bronş Epitel Hücrelerinde IL-8 mRNA ve IL-8 Promoter Aktivitesine Etkisi Wu W, et al. EHP, 2010
ZnO NP’leri ± NAC’nin BEAS-2B Hücrelerinde İntraselüler Kalsiyum Konsantrasyonlarına Etkisi Huang CC et al. Toxicol In Vitro. 2009
20µg/cm2 Karbon ve TiO2 NP’lerin 16HBE14o- Hücrelerinde Caspase 8 ve Caspase 3/7 Aktivitesine Etkisi Hussain S, et al. Part Fibre Toxicol. 2010
Nanopartiküllerin Non-selüler ROS Aktivitesi Surface Area Particle Mass Elder A, et al 2008 (http://www.epa.gov)
Cerium Oxide NP’lerin (30nm)BEAS-2B Hücrelerinde ROS İndüksiyonu Park EJ et al, 2008
Özet • Nanopartiküller parankime, hücre içine kadar gidebilir • Kollajen birikimi, fibrozis, granülom, inflamsyon • Allerjik cevabı etkileyebilir, LPS ile sinerjizm • Epitel permabilitesinde artış • Hücre canlılığında azalma; apopitozis, otofajide artış, hücre siklüsünde baskılama • Çeşitli patolojilerde (KOAH) hücreler farklı etkilenebilir • Oksidatif strese duyarlı sinyal ileti yolakları ve transkripsiyon faktörlerin aktivasyonu • ROS ve oksidatif stres oluşturular