Determinação in vitro da imunotoxicidade e potencial imunomodulador de nanopartículas à base de nióbio funcionalizado com sobrenadante de bactérias láticas

Introdução

A nanotecnologia tem se destacado pela produção de nanopartículas (NPs) para aplicações biomédicas, devido à elevada área superficial e à reatividade. O nióbio (Nb), abundante no Brasil, apresenta propriedades como estabilidade, hipoalergenicidade e bioatividade, além de potencial para aplicações na nanoescala. A síntese mediada por microrganismos surge como alternativa sustentável aos métodos convencionais, e sobrenadantes de bactérias láticas (sBAL) podem atuar como agentes redutores e estabilizadores. Entretanto, novas nanoformulações devem ser avaliadas quanto à toxicidade e aos efeitos imunológicos. Assim, este projeto propõe analisar, in vitro, a imunotoxicidade e o potencial imunomodulador de nanopartículas de nióbio funcionalizadas com sBAL (NPNb-sBAL).

Objetivo

Avaliar, in vitro, o potencial citotóxico e imunomodulador de nanopartículas de nióbio funcionalizadas com sobrenadante de bactérias láticas (NPNb-sBAL) em macrófagos derivados de THP-1, considerando sua viabilidade celular e a produção das citocinas IL-1β e IL-10.

Método

As NPNb-sBAL foram obtidas pela funcionalização do pentacloreto de nióbio com sobrenadante de Lacticaseibacillus paracasei UFTM 2.9 nas concentrações (0%, 10%, 50% e 100%), seguida de agitação, aquecimento, autoclavagem e ressuspensão em tampão fosfato. Células THP-1 foram cultivadas em RPMI 1640 suplementadas com 5% de soro fetal bovino e diferenciadas em macrófagos com PMA (100 ng/mL, 24h). Os macrófagos foram expostos às NPNb-sBAL (15,625 - 500 μg/mL) por 24h. A viabilidade foi avaliada pelo vermelho neutro. O potencial imunomodulador foi determinado pela quantificação de IL-1β e IL-10 por ELISA, expressos em pg/mL. A análise estatística utilizou ANOVA one-way, considerando p<0,05.

Resultados e discussão

A viabilidade dos macrófagos-THP-1 manteve-se próxima ao controle nas concentrações de 15,625 a 125 μg/mL em todas as nanoformulações, indicando baixa citotoxicidade. Em 250 μg/mL, observou-se redução da viabilidade, mais evidente na Nb2.9_100%, enquanto, a 500 μg/mL, todas as formulações apresentaram redução significativa em relação ao controle, sugerindo efeito dose-dependente. Numericamente, a Nb2.9_100% apresentou maior viabilidade em 500 μg/mL em comparação às demais formulações. Com base nos resultados de citotoxicidade, foram avaliadas concentrações não citotóxicas quanto ao perfil imunomodulador. Houve redução significativa de IL-10 nos grupos Nb2.9_0% e Nb2.9_10% a 250 μg/mL, enquanto Nb2.9_50% a 250 μg/mL e Nb2.9_100% a 125 μg/mL não diferiram do controle. IL-1β apresentou aumento significativo nos tratamentos, independentemente do grau de funcionalização. A redução de IL-10 associada ao aumento de IL-1β sugere modulação imunológica com perfil pró-inflamatório, possivelmente relacionada à ativação de macrófagos e do inflamassoma NLRP3, mecanismo potencialmente benéfico contra microrganismos intracelulares.

Conclusão

As NPNb-sBAL apresentaram baixa citotoxicidade em concentrações até 125 μg/mL, com efeito citotóxico em concentrações superiores. Observou-se aumento de IL-1β em todos os tratamentos, indicando ativação inflamatória, enquanto a redução de IL-10 ocorreu em condições específicas. Assim, as NPNb-sBAL demonstraram potencial imunomodulador predominantemente pró-inflamatório, mesmo em concentrações não citotóxicas, reforçando a importância da avaliação integrada da biocompatibilidade e resposta imune.

Palavras-chave

• Nanopartículas
• Nióbio
• Imunotoxicidade
• Imunomodulação
• Macrófagos