Nos últimos anos o uso de nanopartículas ganhou grande destaque em vários ramos distintos, que vão desde o seu uso em biomedicina e cosmética até à sua presença em dispositivos eletrónicos e em engenharia. As suas características distintas de todos os outros materiais demonstraram vantagens que advêm do seu reduzido tamanho. O tamanho destas partículas, que se encontra compreendido na nanoescala, faz com que diversas propriedades físico-químicas destes materiais estejam alteradas em comparação aos seus semelhantes de tamanhos superiores. Para além disso, as suas propriedades únicas podem estar também na origem dos seus efeitos adversos, os quais ainda não se encontram totalmente descritos. Ao fazer uma revisão de vários estudos genotóxicos in vitro e in vivo, esta monografia tem como objetivo a discussão de potenciais mecanismos de genotoxicidade induzida por nanopartículas e os seus efeitos adversos nos organismos. Também se pretende analisar os diferentes estudos que investigam fenómenos de genotoxicidade, as suas limitações e estratégias para as ultrapassar. Os resultados obtidos desta pesquisa demonstram que ainda existe um longo caminho a percorrer no que diz respeito ao estudo da genotoxicidade e dos mecanismos associados à mesma para os nanomateriais. Existem resultados contraditórios tanto para o mesmo tipo de ensaios (in vitro vs in vivo) como na extrapolação de ensaios in vitro para organismos in vivo. Os mecanismos mais apontados na literatura como responsáveis pelos efeitos genotóxicos das nanopartículas, para além da genotoxicidade primária, apontam para modos de ação indiretos, como é o caso de stress oxidativo com a produção de espécies reativas de oxigénio, processos inflamatórios, perturbação do ciclo celular e interações com substâncias antioxidantes. Em resumo, é necessária uma maior e melhor caracterização das nanopartículas e a condução de estudos mais fidedignos, nos quais haja uma adaptação metodológica adequada a estas nanopartículas. Neste sentido poderá ser obtida mais informação sobre a genotoxicidade a qual poderá ser comparada e usada numa avaliação correta do risco inerente da sua utilização, cada vez mais ampla. É necessária também a elaboração de mais normas para o estudo de nanopartículas, devido às suas particularidades distintas de qualquer outro material.

In recent years, the use of nanoparticles has gained great prominence in several different areas, ranging from its use in biomedicine and cosmetics to its presence in electronic devices and engineering. Its distinctive features have shown advantages, due to its small size. Their size on the nanoscale, causes the physical and chemical properties of these materials to change compared to their larger counterparts. However, their unique properties can also be the source of their adverse effects, which are not yet fully described. By reviewing several in vitro and in vivo genotoxic studies, this work aims to discuss the mechanisms of genotoxicity induced by nanoparticles and their adverse effects on organisms. It’s also intended to analyse the different studies that investigate genotoxicity, their limitations, and strategies to overcome them. The results obtained from this research show that there is still a long way to go regarding the study of genotoxicity and the mechanisms associated. There are conflicting results both within the same type of assays (in vitro vs in vivo) as in the extrapolation of in vitro assay for in vivo organisms. The most pointed mechanisms in the literature as responsible for the genotoxic effects of nanoparticles, in addition to primary genotoxicity, point to indirect modes of action, such as the case of oxidative stress with the production of reactive oxygen species, inflammatory processes, disturbance of the cell cycle and interactions with antioxidant substances. In summary, a greater and better characterization of the nanoparticles and the conduct of more reliable studies are necessary, in which there is a methodological adjustment appropriate to the materials. In this sense, more information on genotoxicity can be obtained and used in a correct assessment of the inherent risk of its increasingly broad use. It is also necessary to develop specific standards for the study of nanoparticles, due to their peculiarities distinct from any other material.

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.

Com o patrocínio da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa.