Esposizione subcronica a nanoparticelle di biossido di titanio per la pelle glabra di ratto
La valutazione degli effetti biologici delle nanoparticelle industriali sulla pelle è necessaria per la stima del loro rischio. Per chiarire l'influenza delle nanoparticelle di TiO2 sulla pelle, abbiamo condotto uno studio di esposizione subcronica con nanoparticelle di TiO2 su pelle glabra di ratto.
Un'emulsione W/O contenente il 10% in peso di nanoparticelle TiO2 e un'emulsione di controllo sono state applicate sulla pelle dorsale di ratti Hairless Wistar Yagi, una volta al giorno e per un periodo massimo di 56 giorni consecutivi. Dopo 2, 4 e 8 settimane, sono stati prelevati dei campioni di pelle dalla zona esposta.
Dal punto di vista istopatologico, le particelle sono state ritrovate solo nello strato corneo dell'epidermide e dell'epitelio follicolare. La paracheratosi focale e la spongiosi sono state osservate nell'epidermide.
La microscopia elettronica a trasmissione con analisi della spettrometria a raggi X a dispersione di energia (EDX) non è riuscita a mostrare le nanoparticelle di TiO2 nelle aree vitali della pelle. Non c'è stata alcuna evidenza della penetrazione di TiO2 nelle aree vitali della pelle. Inoltre, il contenuto di titanio in molti organi è stato determinato usando la spettroscopia di massa a plasma accoppiamento induttivamente. Una maggiore concentrazione di titanio è stata rilevata nei campioni polmonari dei gruppi trattati con emulsione di TiO2, dopo 8 settimane.
È molto più probabile che la presenza di TiO2 nei polmoni non sia causata dall'assorbimento diretto delle nanoparticelle dalla pelle, ma invece dall'inalazione delle stesse da parte dei ratti. Non abbiamo trovato prove evidenti della penetrazione cutanea di nanoparticelle di TiO2, anche usando diversi metodi morfologici, dopo esposizione subcronica. Riteniamo che l'influenza dell'esposizione subcronica di TiO2 non sia significativa nel nostro studio.
Storia della pubblicazione:
Titolo: Subchronic exposure of titanium dioxide nanoparticles to hairless rat skin
Rivista: Experimental Dermatology. doi: 10.1111/exd.12121
Autori: Koji Adachi, Nanako Yamada, Yuichi Yoshida, Osamu Yamamoto
Affiliazioni:Division of Dermatology, Department of Medicine of Sensory and Motor Organs, Faculty of Medicine, Tottori University, Yonago, Japan
Abstract:
The evaluation of the biological effects of industrial nanoparticles on the skin is necessary for their risk assessment. To clarify the influence of TiO2 nanoparticles on the skin, we carried out a subchronic exposure study of TiO2 nanoparticles to hairless rat skin. W/O emulsion containing 10 wt% TiO2 nanoparticles and control emulsion was applied to the dorsal skin of Hairless Wistar Yagi rats once a day for a maximum period of 56 consecutive days. After 2, 4 and 8 weeks, skin samples were taken from the exposed skin area. Histopathologically, the particles were only located in the stratum corneum layer of epidermis and follicular epithelium. Focal parakeratosis and spongiosis were observed in the epidermis. Transmission electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX) analysis failed to show TiO2 nanoparticles in the viable skin areas. There was no evidence of TiO2 penetration in the viable skin areas. In addition, titanium contents in several organs were determined using inductively coupled plasma mass spectroscopy. Increased titanium concentration was detected in lung samples of the TiO2 emulsion-treated groups after 8 weeks. It was most likely that the presence of TiO2 in the lungs was not caused by direct absorption of nanoparticles from the skin but was due to rats inhaling the nanoparticle. We did not find any obvious evidences of nano-TiO2 particle skin penetration using several morphological methods after the subchronic exposure. We believe that the influence of subchronic exposure of TiO2 is not significant based on our study.
