• Balb/3T3
• biossido di zirconio
• CBMN-cyt
• CFE
• Comet assay
• CTA
• Nanoparticelle

Le nanoparticelle (NP) sono strutture aventi almeno una dimensione compresa tra 0 e 100 nm e possono essere di origine naturale o di origine antropica. La nanotecnologia, la scienza dell’infinitamente piccolo, è un importante settore emergente che si occupa della sintesi e manipolazione di nuovi nanomateriali utilizzati nei più svariati ambiti commerciali, industriali e biomedici. L’aumento dell’utilizzo delle NP è dovuto alle loro caratteristiche chimico-fisiche che le rendono particolari e differenti dagli stessi materiali di maggiori dimensioni (bulk materials), in quanto ne aumentano il rapporto area/superficie e il numero per unità di massa con implicazioni nella loro reattività chimica, conferiscono loro maggiore resistenza e conducibilità elettrica. In aggiunta, le peculiari caratteristiche chimico-fisiche delle NP ne accentuano la bioreattività, determinando quindi effetti positivi (attività antiossidante, penetrazione delle barriere cellulari per il rilascio di farmaci, effetto antimicrobico), ma anche effetti negativi, come è stato dimostrato da numerosi studi presenti in letteratura che, però, non riescono ad elaborare concordemente i meccanismi di azione cito- e genotossici propri delle nanoparticelle. Per ovviare a tali effetti potenzialmente negativi, recentemente la funzionalizzazione/rivestimento delle NP è stato proposto come metodo per mitigarne l’azione tossica, così da poter usufruire appieno e in sicurezza delle loro potenzialità nei vari ambiti.
A tal proposito, lo scopo di questa tesi è quello di valutare in vitro i possibili effetti citotossici, genotossici e il potenziale cancerogeno di nanoparticelle di biossido di zirconio (ZrO2NP) non rivestite e ricoperte con biossido di silicio o sodio citrato. Gli studi sono stati condotti su una linea cellulare di fibroblasti murini immortalizzati, Balb/3T3.
La citotossicità basale è stata saggiata mediante il saggio non colorimetrico di efficienza di formazione di colonie (CFE) che valuta il potenziale clonogenico delle Balb/3T3 in presenza delle nanoparticelle di biossido di zirconio.
La genotossicità è stata testata mediante due diversi tipi di saggi in vitro: il test del micronucleo con blocco della citodieresi (CBMN Cytome) ed il test della cometa.
Il test del micronucleo con blocco della citodieresi (CBMN Cytome) si basa sul tradizionale test del micronucleo, che rappresenta un nucleo accessorio di piccole dimensioni contenente frammenti acentrici di DNA o interi cromosomi, quindi indice di effetti clastogeni e/o aneuploidogeni. Il CBMN Cytome tiene conto di altri parametri come la formazione di ponti nucleoplasmatici e gemmazioni nucleari, ma anche di parametri di citotossicità, come gli indici apoptotici, necrotici, e di citostasi, mediante la valutazione degli indici di proliferazione e replicazione cellulare.
Il danno primario e ossidativo al DNA sono stati valutati mediante il test della cometa (comet assay), il cui principio si basa sulla capacità dei frammenti di DNA di migrare sotto l'influenza di un campo elettrico e per cui il danno indotto dall’esposizione di fibroblasti murini a ZrO2 NP è determinato in relazione alla lunghezza della coda della “cometa”.
Infine è stato eseguito il test di trasformazione morfologica (cell trasformation assay o CTA), un saggio in vitro che, attraverso la determinazione della frequenza di trasformazione e del numero di foci morfologicamente alterati di tipo-III, ha consentito una valutazione del potenziale cancerogeno delle nanoparticelle di biossido di zirconio.
I risultati ottenuti in presenza di nanoparticelle nude, insieme con la comparazione delle risposte indotte dai nanomateriali rivestiti con sodio citrato e biossido di silicio sulla loro superficie, permetteranno di valutare il ruolo di tali rivestimenti nella citotossicità e genotossicità di ZrO2 NP.