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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Mecanismo de morte celular e toxicidade in vivo de nanopartículas biossintéticas de prata : Cell death mechanism and in vivo toxicity of biogenic silver nanoparticles
Title Alternative: Cell death mechanism and in vivo toxicity of biogenic silver nanoparticles
Author: Ferreira, Luiz Alberto Bandeira, 1984-
Advisor: Jesus, Marcelo Bispo de, 1980-
Abstract: Resumo: As nanopartículas de prata (AgNP) apresentam alta atividade antimicrobiana, propriedade essa de grande interesse científico-industrial. Em vista disso, cresce também a preocupação em relação ao uso, manipulação e eliminação desse nanomaterial, visando uma aplicação mais segura. Existem muitos estudos sobre os efeitos tóxicos causados por AgNP sintetizadas por métodos químicos ou biológicos. Entretanto, estudos da citotoxicidade de nanopartículas biossintéticas pode trazer particularidades. Um exemplo disso é a obtenção de AgNP pelo fungo Fusarium oxysporum, que leva a formação de nanopartículas com características únicas (i.e., corona de proteínas fúngicas). Desta forma, as AgNP biossintéticas apresentam-se como uma alternativa promissora e pouco explorada em literatura, o que garante a originalidade deste presente trabalho. Ainda há poucos relatos sobre o seu efeito citotóxico, principalmente sobre os estudos do processamento celular e efeitos no metabolismo dessas partículas. Diante deste cenário, este trabalho teve como objetivo explorar, nas áreas da nanotoxicologia e nanomedicina, diferentes abordagens e aplicações para as AgNP biossintéticas, particularmente através dos estudos sobre os seus mecanismos moleculares de toxicidade, busca novos tratamentos contra a intoxicação por prata e aplicação oncológica no tratamento do câncer de bexiga. Nossos resultados mostraram que a complexação entre tiol-antioxidantes e nanopartículas metálicas pode gerar interpretações equivocadas nos mecanimos moleculares de citotoxicidade, principalmente envolvendo as intrpretações sobre o papel do estresse oxidativo. Este artefato exemplifica potenciais armadilhas na compreensão do mecanismo de nanotoxicidade. Em adicional, demonstramos que os tiol-antioxidantes, como a N-acetilcisteína (NAC), reverteram os efeitos tóxicos das AgNP in vivo, sugerindo que NAC como potencial candidato para intervenção precoce em casos de intoxicação por AgNPs. Por fim, direcionamos os achados sobre a citotoxicidade das AgNP biossintéticas para uma nova aplicação terapêutica. Os promissores resultados obtidos in vitro de genotoxicidade, indução de apoptose, redução da migração e proliferação celular, refletiram nos ensaios in vivo no modelo de câncer de bexiga não músculo invasivo, onde observamos relevante regressão tumoral. Assim, esses achados sugerem as AgNP como uma alternativa econômica e possível candidato a fármaco no tratamento do câncer de bexiga

Abstract: Silver nanoparticles (AgNP) show high antimicrobial activity, a property of great scientific-industrial interest. Thus, there is a growing concern about the use, manipulation, and elimination of this nanomaterial, aiming at a safer application. Many studies investigate the toxic effects caused by AgNP synthesized by chemical or biological methods. However, studies of the cytotoxicity of biosynthetic nanoparticles may bring particularities. An example of this is the obtaining of AgNP by the fungus Fusarium oxysporum, which leads to the formation of nanoparticles with unique characteristics (i.e., the corona of fungal proteins). Hence, the biosynthetic AgNP presents as a promising alternative and little explored in the literature, which guarantees the originality of this present work. There are still few reports on its cytotoxic effect, mainly on the studies of cellular processing and impact on the metabolism of these nanoparticles. Given this scenario, this work aimed to explore, in the areas of nanotoxicology and nanomedicine, different approaches and applications for biosynthetic AgNP, mainly through studies on their molecular mechanisms of toxicity, search for new treatments against silver intoxication and oncological use in the treatment of bladder cancer. Our results showed that the complexation between thiol-antioxidants and metallic nanoparticles could generate misinterpretations in the molecular mechanisms of AgNP cytotoxicity, mainly involving the interpretations of the role of oxidative stress. This artifact exemplifies potential pitfalls in understanding the mechanism of nanotoxicity. Also, we demonstrated that thiol-antioxidants, such as N-acetylcysteine (NAC), reversed the toxic effects of AgNP in vivo, suggesting that NAC as a potential candidate for early intervention in cases of AgNP poisoning. Finally, we address the findings on the cytotoxicity of biosynthetic AgNP for a new therapeutic application. The promising in vitro results of genotoxicity, induction of apoptosis, reduction of cell migration and proliferation were reflected in the in vivo assays in the non-muscle invasive bladder cancer model, where we observed relevant tumor regression. Thus, these findings suggest AgNP as an economical alternative and possible drug candidate in the treatment of bladder cancer.
Subject: Nanopartículas de prata
N-acetilcisteína
Quelantes
Antidotos
Regressão tumoral
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: FERREIRA, Luiz Alberto Bandeira. Mecanismo de morte celular e toxicidade in vivo de nanopartículas biossintéticas de prata : Cell death mechanism and in vivo toxicity of biogenic silver nanoparticles. 2019. 1 recurso online ( 132 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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