Avaliação da toxicidade de curativo impregnado com prata nanocristalina no verme Caenorhabditis elegans

Abstract

Uma crescente demanda na utilização de nanomateriais tem ocorrido nos últimos anos abrangendo produtos como cosméticos e fármacos. No entanto, as informações sobre a toxicidade dos produtos advindos das nanotecnologias ainda são limitadas. As nanopartículas de prata são utilizadas como bactericida e se fazem presentes em fármacos, materiais cirúrgicos, curativos, tecidos, entre outros. Dentre eles temos o 5Acticoat Flex 3, um curativo utilizado em ferimentos como queimaduras e, segundo o fabricante Smith e Nephew, é elaborado a base de prata nanocristalina. Após a utilização destes produtos, o descarte de maneira incorreta pode causar efeitos toxicológicos nos organismos presentes no ambiente. Visando avaliar a potencial periculosidade ambiental deste curativo, foi escolhido como organismo teste Caenorhabditis elegans, nematoide de vida livre que mede cerca de 1 mm. Nos ensaios foram utilizadas placas de 24 poços contendo 4 tamanhos diferentes de recortes do curativo, para obtenção de distintas concentrações onde animais em estágio larval L1 e L4 foram expostos. Estes recortes estiveram dispostos entre 2 camadas de ágar durante 3 dias e então a bactéria Escherichia coli (cepa OP50) foi adicionada como alimento para os vermes. Após o período de exposição, foram avaliados o crescimento, a reprodução, a fertilidade e a concentração de espécies reativas de oxigênio (ERO) no verme. No curativo foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, além de análises de prata liberada no meio, do potencial zeta, da liberação iônica e do poder antibacteriano em duas cepas bacterianas (Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus). Foi verificado o poder antibacteriano do curativo para as duas cepas testadas, e a caracterização do curativo mostrou nanopartículas heterogêneas; Resultados como maior concentração de ERO, redução no crescimento, fertilidade e reprodução no verme indicam o potencial tóxico deste produto.

There has been growing demand for nanomaterials has occurred in recent years covering products such as cosmetics and pharmaceuticals. However, information on the toxicity of nanotechnology products is still limited. Silver nanoparticles are used as a bactericide and are present in drugs, surgical materials, dressings, tissues, among others. Inside them are Acticoat Flex 3, a coated dressing used on wounds such as burns and, according to manufacturer Smith and Nephew, is made of nanocrystalline silver. After the use of these products, improper disposal may cause toxicological effects on organisms in the environment. To evaluate the potential environmental hazard of this dressing, the Caenorhabditis elegans test organism, a free-living nematode measuring about 1 mm, was chosen as a test organism. The tests were performed in 24-well plates containing 4 different sizes of coated dressing to obtain different concentrations where L1 and L4 larval stage animals were exposed. These cutouts were placed between 2 layers of agar for 3 days and then the Escherichia coli bacteria (strain OP50) was added as food for the worms. After the exposure period, growth, reproduction, fertility, silver concentration in the medium, and the concentration of reactive oxygen species (ROS) in the worm were evaluated. Scanning and transmission electron microscopy analyses were performed, as well as analysis of zeta potential, ionic release and antibacterial power in two bacterial strains (Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus). The antibacterial power of the dressing was verified for all two strains tested, and the characterization of the dressing showed heterogeneous nanoparticles. Results such as the higher concentration of ROS, reduction in growth, fertility, and reproduction indicate the toxic potential of this product.