Resumen

Las mitocondrias, como orgánulos dinámicos, se regulan con precisión mediante fusión y fisión. El equilibrio dinámico de fusión y fisión controla la morfología mitocondrial y su localización y función subcelular. La exposición a nanopartículas de dióxido de titanio (NPs TiO2) puede causar graves problemas de salud. Sin embargo, aún no está claro cómo afectan las NPs de TiO2 a la dinámica mitocondrial. En el presente estudio, investigamos los cambios de la dinámica mitocondrial en las células HT22 tratadas con TiO2NPs mediante microscopía confocal y de agotamiento de emisión estimulada (STED). Las imágenes confocales demostraron cambios obvios en la longitud media y la densidad de las mitocondrias tras el tratamiento con NPs de TiO2, mientras que las imágenes STED obtuvieron además las estructuras submitocondriales a nanoescala de las mitocondrias bajo el insulto de las NPs de TiO2. Las distribuciones de intensidad de fluorescencia indicaron que las mitocondrias se fragmentaron en las células tratadas con NPs de TiO2. El tratamiento con NPs de TiO2 causó un desequilibrio dinámico mitocondrial debido a la expresión desequilibrada de la proteína 1 relacionada con la dinamina (Drp1) y la atrofia óptica 1 (Opa1). Además, examinamos los niveles de estrés oxidativo y potencial de membrana mitocondrial (MMP) y la generación de trifosfato de adenosina (ATP), que revelaron el daño de las mitocondrias bajo la exposición a las NPs de TiO2. Mientras tanto, los cambios significativos de las expresiones de la proteína X asociada al linfoma de células B 2 (Bax), el linfoma de células B 2 (Bcl-2), el citocromo c (Cyt C) y la caspasa 9 demostraron que el tratamiento con NPs de TiO2 activaba la vía de la apoptosis relacionada con las mitocondrias. Estos eventos celulares pueden prevenirse en gran medida mediante la incubación de las células con mitoTEMPO, un eliminador de superóxido dirigido a las mitocondrias. Nuestros resultados confirman que las NPs de TiO2 se dirigen a las mitocondrias, induciendo un desequilibrio dinámico mitocondrial y daños en las células HT22. Nuestro estudio permite comprender mejor los mecanismos subyacentes a la citotoxicidad de las NPs de TiO2.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Bioingeniería Nanocompuestos Nanotubos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Bioengineering Nanocomposites Nanotubes
• Palabras claves:tratamiento con tio2 nps, mitocondrias, tio2 nps, desequilibrio de la dinámica mitocondrial, células ht22, linfoma celular, dinámica mitocondrial, citotoxicidad de tio2 nps, exposición a tio2 nps, insulto por tio2 nps
• Keywords:tio2 nps treatment, mitochondria, tio2 nps, mitochondrial dynamic imbalance, ht22 cells, cell lymphoma, mitochondrial dynamics, tio2 nps cytotoxicity, tio2 nps exposure, tio2 nps insult