KELME CARDOSO DAMASCENO

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In vitro and in vivo toxicity evaluation of silver nanoparticles stabilized with gum arabic
2018 - MAZIERO, J.S.; CAVALCANTE, A.K.; MARTINI, G.A.; DAMASCENO, K.C.; ORMENIO, M.B.; CAVALCANTE, B.K.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B.
Due to its properties such as size, varied shape, high surface area and high bactericidal properties, silver nanoparticles (AgNP) have been widely used in several sectors of the industry: bandages; inside food coolers, to retard spoilage; in antimicrobial insoles, to prevent odors; in air purifiers; in surgical instruments and etc [1] [2]. Considering the range of applications a great concern in the academic field, mainly ecotoxicological, as the potential impacts and risks that AgNP can cause to the environment and human health has increased. During the synthesis of AgNP it is necessary to use stabilizing agents such as gum arabic (GA), which is an exudate of dried gum, edible, from the stems and branches of Acacia senegal and A. seyal, rich in soluble fiber not viscous. GA has broad industrial use as stabilizer, thickening agent and emulsifier [3]. Based on these considerations, this work aimed to verify and compare the toxicity level of two GA-stabilized AgNP samples (Sample 1: AgNP at 147 ppm concentration, approximately 25 nm in size; and Sample 2: AgNP at concentration of 174 ppm with approximate size of 75 nm) using in vitro and in vivo assays. The in vitro cytotoxicity test was performed according to ISO 10993-5 by the neutral red uptake method in cells of the NCTC-L929 line, to obtain the IC50 (cytotoxicity index, which is the concentration of the substance causing it 50% mortality of exposed cells); and the in vivo acute ecotoxicity assay, according to the Brazilian standard ABNT NBR 12713, using Daphnia similis as the test organism to obtain EC50 (effective concentration that causes immobility in 50% of exposed organisms). The results obtained for Sample 1 were IC50 of 2.57 mg L-1 and EC50 of 4.40 μg L-1; and Sample 2: IC50 of 2.61 mg L-1 and EC50 of 6.55 μg L-1. These results demonstrated that aquatic organisms are much more sensitive to AgNP than cells in culture, raising the importance of conducting further studies related to the adversities that these nanoparticles can cause to the environment and human health. In addition, it is necessary to verify the disposal of the same in the environment, since in Brazil there are still no legislation that quantifies the permissible limits for this disposal.
Evaluation of the toxicity of gold nanoparticles produced by green nanotechnology in Zebrafish (Danio rerio)
2018 - CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.S.; MAZIERO, J.S.; DAMASCENO, K.C.; ORMENIO, M.B.; CAVALCANTE, B.K.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B.
Gold nanoparticles (AuNPs) of different sizes and shapes have been extensively studied by researchers and laboratories around the world. Several studies have demonstrated the applicability of gold nanoparticles in the treatment and diagnosis of cancer, in the treatment of chronic inflammation, infections, degenerative diseases and autoimmune diseases [1]. The synthesis of AuNPs generally involves reducing agents which present problems related to toxicity. In order to address this issue, metabolites present in various plant extracts have been exploited for the preparation of different nanoparticles. The methods that use phytochemicals to reduce metal ions provide a green approach to nanotechnology, known as green nanotechnology [2]. Researchers have shown that some phytochemicals, such as mangiferin (MGF) and epigallocatechin-gallate (EGCG), in addition to reducing and stabilizing the gold nanoparticles, are able to functionalize them. These molecules have chemical groups that allow binding to overexpressed receptors on some types of tumor cells [3]. The objective of this study was to evaluate the level of toxicity of the gold nanoparticles, reduced and stabilized with epigallocatechin-gallate (EGCG-AuNPs) in Zebrafish embryos (Danio rerio), as an indication of a possible environmental effect. To assess the developmental impact of embryos, organisms were exposed to different dilutions of the EGCG-AuNPs suspension for a 96-hour period according to OECD Protocol 236 (Fish Embryo Acute Toxicity Test-FET). Zebrafish is an established vertebrate model for the study of development, disease and is being increasingly used for both pre-clinical studies and toxicological applications due to a range of favorable traits [4]. EGCG-AuNPs demonstrated toxicity, with organ lethality being less than 33% at all concentrations used. The work provided a contribution on the toxicity of AuNPs synthesized and stabilized with the epigallocatechin-gallate reducing agent and using Zebrafish embryos as an animal.
Avaliação da toxicidade in vivo das Nanopartículas de Ouro reduzidas e estabilizadas com o fitoquímico Resveratrol
2018 - CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.S.; BARROS, J.A.G.; ORMENIO, M.B.; DAMASCENO, K.C.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B.
As nanopartículas de ouro (AuNPs) com diferentes tamanhos e formas têm sido amplamente estudadas e utilizadas em diversas áreas, como por exemplo, em aplicações biomédicas. Dentre tais aplicações, encontramos a liberação de agentes antitumorais. A síntese de AuNPs geralmente envolve agentes de redução que apresentam problemas relacionados à toxicidade. A fim de resolver esta questão, metabólitos presentes em diversos extratos de plantas tem sido explorados para a preparação de diferentes nanopartículas. Os métodos que utilizam os fitoquímicos para redução de íons metálicos fornecem uma abordagem verde a nanotecnologia, conhecida como “green nanotechnology”. O fitoquímico resveratrol, um composto fenólico com potencial redutor, encontrado em 72 espécies de plantas, como uva, amora e amendoim, foi usado neste trabalho como agente redutor na preparação de AuNPs. O resveratrol além de ser um antioxidante, também é conhecido como fármaco antitumoral/anticâncer. Foi descrito na literatura, que a conjugação de Reveratrol com AuNPs aumenta em 65% a efetividade em testes realizados in vitro, utilizando células de câncer de pulmão humano, quando comparado ao resveratrol administrado isoladamente. Este trabalho teve como objetivo verificar o nível de toxicidade das nanopartículas de ouro, reduzidas e estabilizadas com resveratrol (RESV-AuNPs) em embriões de Zebrafish (Danio rerio), de acordo com o protocolo da OECD nº 236 (Fish Embryo Acute Toxicity Test- FET). Os embriões foram expostos as RESV-AuNPs por um período de 96 e 168 horas. O Zebrafish apresenta-se como um modelo in vivo alternativo, rápido, de alto rendimento, facilmente acessível e que possui uma boa correlação com modelos in vitro. As RESV-AuNPs demonstraram toxicidade nos dois períodos de exposição, sendo a letalidade dos organismos inferior a 10% em todas as concentrações utilizadas. O trabalho forneceu uma contribuição sobre a toxicidade de AuNPs sintetizadas e estabilizadas com o agente redutor resveratrol, utilizando como modelo animal embriões de Zebrafish.
Avaliação da toxicidade in vitro e in vivo das Nanopartículas de Prata
2018 - MAZIERO, J.S.; ROGERO, S.O.; DAMASCENO, K.C.; ORMENIO, M.B.; CAVALCANTE, A.K.; LUGAO, A.B.; ROGERO, J.R.
Devido às suas propriedades como tamanho, formato variado, elevada área superficial e alto poder bactericida, as nanopartículas de prata (NPAg) vem sendo amplamente utilizadas em diversos setores da indústria: curativos, devido a sua capacidade bactericida; no interior de refrigeradores de alimentos, para retardar a deterioração; em palmilhas antimicrobianas, para evitar odores; em purificadores de ar; em instrumentos cirúrgicos e etc. A sua ampla utilização tem provocado grande preocupação na área acadêmica, principalmente ecotoxicológica, quanto aos impactos e riscos potenciais que estas podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Baseado nessas considerações, este trabalho teve como objetivo verificar o nível de toxicidade destas NPAg utilizando ensaios in vitro e in vivo. O teste in vitro de citotoxicidade, foi realizado seguindo a norma ISO 10993 - 5 pelo método de incorporação do corante vermelho neutro, em células da linhagem NCTC-L929 e os ensaios in vivo de ecotoxicidade aguda, de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 12713, utilizando como organismo teste a Daphnia similis. Os resultados obtidos foram o IC50 (índice de citotoxicidade, que é a concentração das NPAg que causa mortalidade a 50% das células expostas), de 2,57 mg. L-1, e a CE50 (concentração efetiva das NPAg que causa imobilidade em 50% dos organismos expostos) de 4,40 μg. L-1. Estes resultados mostram que os organismos aquáticos são muito mais sensíveis às NPAg do que as células em cultura, elevando a importância de se realizar mais estudos relacionados às adversidades que essas nanopartículas podem causar. Além disso, mostra-se necessário verificar o descarte das mesmas no meio ambiente, visto que no Brasil ainda não há legislações que quantifiquem os limites permissíveis para esse descarte.