Intestinal Epithelial Cell Toxicity Induced By Nickel Oxide Nanoparticles

Mahmoud Abudayyak, Elif Güzel, Gul Ozhan
2019 Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences  
INTRODUCTION: The superior properties of nickel oxide nanoparticles (NiO-NPs) lead to wide uses in various fields; however, there has been little comprehensive knowledge about their toxicity, especially oral exposure. Because there was no study on the intestinal toxicity of NiO-NPs, the toxicity of The NiO-NPs (average size 15.0 nm) was investigated in Caco-2 (human intestinal epithelial) cells. METHODS: Following identification of their particle size distribution and cellular uptake potential,
more » ... the risk of NiO-NPs' exposure have been evaluated with the crucial toxicity features including the cellular morphologic changes, the cyto-and genotoxic potentials, oxidative damage and apoptotic induction. RESULTS: According to our results, NiO-NPs caused 50% decrease in cell viability at 351.6 µg/mL, and induced DNA damage and oxidative damage at 30-150 µg/mL. It was observed that apoptosis could be the main cell death pathway at in intestinal cells exposed to NiO-NPs. DISCUSSION AND CONCLUSION: The exposure to NiO-NPs could be hazardous to the gastrointestinal system, the results should rise the concerns about using NiO-NPs in food-contacts appliance and NiO-NPs containing wastes. Further in vivo and in vitro research should be conducted to explain the specific mechanism of these particles and reduce their risk to the human. Özet GİRİŞ ve AMAÇ: Nikel oksit nanopartiküller (NiO-NP) eşsiz özellikleri nedeniyle farklı alanlarda geniş kullanıma sahiptir. Ancak, NiO-NP'lerinin, özellikle oral maruziyet durumunda, toksisiteleri hakkında bilgi yetersizdir. Bu sebeple NiO-NP'lerin intestinal toksisitesini aydınlatmak üzere bu çalışma tasalanmıştır. u n c o r r e c t e d p r o o f GEREÇ VE YÖNTEM: Caco-2 (insan intestinal epitelyal) hücrelerinde NiO-NP'lerinin (ortalama büyüklük 15,0 nm) partikül büyüklüğü, dağılımı ve hücresel alım potansiyeli belirlendikten sonra, NiO-NP'lerin maruz kalan hücrelerde sebep olduğu morfolojik değişiklikler, sitove genotoksik potansiyelleri, oksidatif hasar ve apoptoz indüksiyonu gibi kritik toksisite profilleri değerlendirildi. BULGULAR: NiO-NP'ler 351,6 µg/mL'de hücre canlılığında %50 azalma, 30-150 µg/mL'de DNA ve oksidatif hasar indüksiyonu gözlendi. Apoptozun NiO-NP'lere maruz kalan intestinal hücrelerde ana hücre ölüm yolu olabileceği düşünülmektedir. TARTIŞMA ve SONUÇ:NiO-NP'ler gastrointestinal sistem üzerine risk oluşturabilir. Araştırma sonuçlarına göre; gıdayla temas eden cihazların yapımında NiO-NP'lerin kullanımı ve NiO-NP'ler ile kontamine içme suyu ve gıda tüketimi durumunda potansiyel NiO-NP maruziyetinin kaygıyı oluşturacağı yönündedir. Ayrıca, NiO-NP'lerin spesifik toksik etki mekanizmalarını aydınlatmak ve insan sağlığı için muhtemel risklerini azaltmak için ayrıntılı in vivo ve in vitro araştırmaların oldukla gerekli olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Nikel oksit nanopartikülleri; İntestinal epitelyal hücreleri; Genotoksisite; Oksidatif stres; Apoptoz u n c o r r e c t e d p r o o f
doi:10.4274/tjps.76376 fatcat:f73exvc4gzbflfjnv5n7tlce2e