Effetti tossici dell'impiego di nanoparticelle durante l'embriogenesi di Xenopus laevis

L'impiego di nanoparticelle (NP) utili per diverse applicazioni quali cosmetica, abbigliamento, alimentazione e drug delivery riscuote un vivo interesse. In particolare, in medicina le NP offrono la possibilità unica di superare la barriera cellulare per dirigere molecole verso targets specifici, ad esempio, droghe utilizzate in chemioterapia. Per promuovere il giusto sviluppo di tali nanotecnologie è essenziale chiarire le potenziali conseguenze per la salute umana associate all???esposizione delle NP. La principale preoccupazione riguarda le piccole dimensioni delle NP e la possibilità che possano essere internalizzate in modo non adeguato, in rapporto con le loro caratteristiche fisico-chimiche e con la natura delle cellule target (Shawna et al., 2011; Gorth et al., 2011; Pompa et al., 2011). L???impiego del sistema modello Xenopus laevis, permette di saggiare l???eventuale tossicità delle NP in vivo, valutandone gli effetti sullo sviluppo embrionale. A questo scopo abbiamo utilizzato due diversi protocolli di somministrazione, la microiniezione in fasi precoci dello sviluppo e il contatto in fasi successive. NP di nuovo tipo, polistirene di 48 e 100 nm sono state microiniettate in uno dei blastomeri di embrioni allo stadio di 2 cellule; di questi embrioni sono state analizzate la morfologia e la percentuale di mortalità ma anche l???espressione di alcuni marcatori del mesoderma quali bra e myoD. Invece NP di 20 nm già utilizzate in medicina (Au, Ag, Fe3O4 e SiO2) sono state messe a contatto, a diversa concentrazione, con embrioni a partire dallo stadio 35-36. Gli embrioni sia microiniettati che a contatto con i vari tipi di NP presentano un???alta percentuale di malformazione della testa, dell???intestino e della coda. Inoltre per gli embrioni trattati con NP di Au, Ag, Fe3O4 e SiO2 sono state osservate particolari malformazioni a carico della cartilagine del cranio e dell???apparato respiratorio. Tutti gli embrioni trattati presentano una lunghezza inferiore rispetto ai w.t. controllo, in particolare quelli trattati con SiO2. Solo gli embrioni trattati con NP di Ag o microiniettati con polistirene presentano un alto tasso di mortalità, mentre la maggior parte degli embrioni trattati con NP presenta un tasso di mortalità simile ai controlli w.t. Questi dati preliminari suggeriscono un effetto tossico ma non letale per gli embrioni trattati alle condizioni da noi saggiate.