Avaliação in vitro da toxicidade dos nanomateriais com enfoque nos modelos de organs-on-a-chip: uma revisão da literatura

Abstract

A nanociência envolve o estudo das propriedades da matéria em escala nanométrica, enquanto a nanotecnologia se concentra em aplicar esses conceitos em aplicações práticas. A nanotecnologia tem desempenhado um papel fundamental na medicina, permitindo avanços no tratamento de doenças como câncer e problemas cardiovasculares, incluindo diagnóstico molecular, descoberta de biomarcadores e desenvolvimento de novos medicamentos. Os materiais em nanoescala, chamados nanomateriais, possuem alta área superficial e reatividade, o que os torna valiosos na nanomedicina. Eles podem ser usados para diagnóstico, terapia controlada e medicina regenerativa. No entanto, a toxicidade dos nanomateriais é uma preocupação, especialmente quando se trata de exposição a essas partículas. A nanotoxicologia é uma disciplina emergente que visa entender e avaliar os efeitos adversos dos nanomateriais. Diante de aspectos éticos que levam a necessidade de redução do uso de animais, métodos in vitro têm sido preferencialmente usados para avaliação da toxicidade. Os métodos in vitro convencionais abrangem o uso de linhagens celulares, por serem homogêneas, apresentarem boa estabilidade e conduzirem a resultados reprodutíveis. No entanto, tais modelos não reproduzem um tecido ou órgão que possua uma estrutura tridimensional definida e não incluem as complexas comunicações cruzadas entre as células. Neste sentido, sistemas biomiméticos microengenheirados organ-on-a-chip têm surgido como métodos alternativos para avaliação dos efeitos biológicos dos nanomateriais. Assim, o presente trabalho teve como objetivo realizar um levantamento bibliográfico sobre a utilização dos modelos organ-on-a-chip na avaliação da toxicidade dos nanomateriais com enfoque naqueles utilizados no tratamento e diagnóstico de doenças. A pesquisa foi conduzida usando as bases de dados informatizadas como United States National Library of Medicine (PubMed), Elsevier’s Scopus (SCOPUS), Google Acadêmico e Scientific Electronic Library Online (Scielo). Para refinamento da busca foram empregadas as seguintes palavras chaves: “nanomaterials”, “microphysiological systems”, “nanotoxicology”, “organs-on-chip”, “in vitro toxicity”, intercalados com o operador booleano “AND”. Os resultados evidenciaram a potencial aplicação dos modelos organs-on-a-chip na avaliação da nanotoxicidade. No entanto, estudos ainda são escassos, o que representa uma grande temática a ser explorada no futuro.