Multiwalled Carbon Nanotubes as Physical Drivers of Chromosome Instability and Inflammatory Responses

Els nanotubs de carboni amb parets múltiples (MWCNT) s'utilitzen àmpliament en la indústria; tanmateix, l'exposició a aquestes estructures similars a les fibres s'ha associat amb efectes toxicològics aguts i crònics. En inhalar-se, les cèl·lules epitelials humanes internalitzen els MWCNT mitjançant macropinocitosi. Un cop internalitzats, els MWCNT s'han associat amb patologies mesotelioma i inflamació similars a les induïdes per l'amiant. Tot i que la majoria d'estudis anteriors han emfatitzat les propietats químiques dels MWNCT com a motors de toxicitat, aquest article destaca la seva morfologia fibrosa com un factor clau en el seu potencial genotòxic. L'exposició de cèl·lules epitelials del pigment de la retina a MWCNT NM-401 va augmentar significativament les freqüències de cromosomes endarrerejats, micronuclis i cèl·lules binucleades. En combinació amb l'obtenció d'imatges time-lapse, aquestes troballes van revelar un procés impulsat mecànicament en què els MWCNT obstrueixen físicament la migració dels cromosomes i perjudiquen l'etapa final de la citocinesis en cèl·lules epitelials. Aquestes interrupcions mecàniques provoquen resultats mitòtics aberrants, una font ben establerta d'inestabilitat cromosòmica, i precursors de carcinogènesi. A més, els MWCNT indueixen una deslocalització de l'ADN citoplasmàtic, que és detectada per cGAS i potencialment activa una resposta immune innata en cèl·lules epitelials. De manera consistent, l'exposició contínua a la fibra augmenta la regulació positiva dels gens relacionats amb interferó tipus I i les citoquines proinflamatòries tant en macròfags com en cèl·lules epitelials. En conjunt, aquestes troballes indiquen que els efectes genotòxics de MWCNT NM-401 contribueixen a la inflamació crònica observada en la fibrosi pulmonar induïda per MWCNT.