Mónica Amorim, investigadora do Departamento de Biologia e do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM & dBio), é coautora de um artigo publicado na Nanoscale: “Mechanisms of (photo)toxicity of TiO2 nanomaterials (NM103, NM104, NM105): using high-throughput gene expression in Enchytraeus crypticus”.
Os nanomateriais (NMs) de dióxido de titânio (TiO2) encontram-se entre os de maior produção mundial, estimam-se ca. de 60.000 toneladas por ano. As aplicações vão desde os comuns protetores solares (UV) a fotocatalizadores para remediação de solo.
Os efeitos de NMs no ambiente são avaliados utilizando métodos disponíveis na legislação para a avaliação de substâncias (REACH: Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), através da avaliação de parâmetros fisiológicos nos organismos, p.e., sobrevivência e reprodução em invertebrados.
No entanto, a avaliação dos mecanismos de ação dos NMs, e efeitos (sub-)celulares que antecedem os efeitos observados nos organismos é muito importante, pois pode permitir a avaliação precoce, bem como potenciar a produção de NMs mais seguros para o ambiente (safety-by-design).
É, portanto, prioritário o desenvolvimento de técnicas e métodos que permitam explorar os efeitos mecanísticos. É o que mostra um estudo recente publicado na revista Nanoscale, onde se explorou o microarray de 44000 genes, uma ferramenta desenvolvida pela equipa da UA, para uma espécie modelo da ecotoxicologia.
“A expressão de genes de elevado varrimento foi utilizada para avaliar os mecanismos moleculares, sendo estes ancorados a efeitos sub-letais conhecidos ao nível do organismo (i.e., reprodução). Os resultados mostram que a foto-ativação dos NMs de TiO2 tem um papel fundamental no aumento da toxicidade, ativando a transcrição de genes relacionados com o stress oxidativo, dano nos lisossomas e mecanismos de apoptose. No caso de TiO2 sem exposição solar (UV), os resultados mostram o potencial para efeitos a longo prazo (mutagenicidade e epigenética).”
A resposta ao stress é normalmente ativada, num curto espaço de tempo, nas células e com precursores genéticos, constituindo, portanto, a sinalização de potenciais efeitos adversos, efeitos esses que se observam no organismo apenas mais tarde.
A possibilidade de previsão de efeitos de forma precoce é um aspeto que merece atenção e de elevado potencial, este é um dos focos da investigação deste grupo.
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