Posibles efectos del dióxido de titanio sobre el desarrollo del sistema nervioso fetal

Abstract

[spa] Las nanopartículas de dióxido de titanio se encuentran como ingredientes en productos de cuidado personal y en alimentos en forma de aditivo alimenticio E-171, entre otros. Debido al uso generalizado de estos productos, se ha visto que éstas pueden entrar en el organismo a través de tres rutas de exposición como son la inhalación, ingestión y penetración cutánea, pudiendo internalizar en órganos y causar lesiones tisulares. Estas nanopartículas presentan actividad fotocatalítica, generando especies reactivas de oxígeno que provocarán una situación de estrés oxidativo celular, produciendo efectos citotóxicos y genotóxicos. Cuando una mujer embarazada se expone a las nanopartículas de dióxido de titanio, éstas pueden translocar a través de la placenta pudiendo causar efectos sobre el desarrollo fetal, ya sea en forma de toxicidad indirecta, donde se produce la disfunción placentaria, o en forma de toxicidad directa, la cual se producirá por la acumulación de estas nanopartículas en los órganos fetales, en concreto, nos centraremos en los defectos del desarrollo del sistema nervioso central fetal. Por una parte, se explican los procesos de neurulación, neurogénesis y sinaptogénesis, relacionándolos con tres vías importantes para el desarrollo del sistema nervioso central del feto como son las vías de las MAPK/ERK, Wnt/β-cateninas y PI3K/Akt. Por otra parte, se explica la neurotoxicidad producida que llevará a la célula a situaciones de estrés oxidativo, apoptosis e inflamación. Además, se intenta dilucidar las posibles alteraciones que podrían sufrir estas vías de señalización, que causarían la alteración en el desarrollo del sistema nervioso central, pudiendo causar enfermedades neurocomportamentales.

[cat] Les nanopartícules de diòxid de titani es troben com a ingredients en productes de cura personal i en aliments en forma d'additiu alimentari E-171, entre d'altres. A causa de l'ús generalitzat d'aquests productes, s'ha vist que aquestes poden entrar a l'organisme a través de tres rutes d'exposició com són la inhalació, la ingestió i la penetració cutània, podent internalitzar en òrgans i causar lesions tissulars. Aquestes nanopartícules presenten activitat fotocatalítica, generant espècies reactives d'oxigen que provocaràn una situació d'estrès oxidatiu cel·lular, produint efectes citotòxics i genotòxics. Quan una dona embarassada s'exposa a les nanopartícules de diòxid de titani, aquestes poden translocar a través de la placenta i poden causar efectes sobre el desenvolupament fetal, ja sigui en forma de toxicitat indirecta, on es produeix la disfunció placentària, o en forma de toxicitat directa, la qual es produirà per l'acumulació d'aquestes nanopartícules als òrgans fetals, en concret, ens centrarem en els defectes del desenvolupament del sistema nerviós central fetal. D'una banda, s'expliquen els processos de neurulació, neurogènesi i sinaptogènesi, relacionant-los amb tres vies importants per al desenvolupament del sistema nerviós central del fetus com són les vies de les MAPK/ERK, Wnt/β-catenines i PI3K/Akt. D'altra banda, s'explica la neurotoxicitat produïda que portarà la cèl·lula a situacions d'estrès oxidatiu, apoptosi i inflamació. A més, s'intenta dilucidar les possibles alteracions que podrien patir aquestes vies de senyalització, que causarien l'alteració en el desenvolupament del sistema nerviós central i poden causar malalties neurocomportamentals.

[eng] Titanium dioxide nanoparticles are found as ingredients in personal care products and in foods in the form of food additive E-171, among others. Due to the widespread use of these products, it has been seen that they can enter the body through three exposure routes such as inhalation, ingestion and skin penetration, being able to internalize in organs and cause tissue damage. These nanoparticles present photocatalytic activity, generating reactive oxygen species that will cause a situation of cellular oxidative stress, producing cytotoxic and genotoxic effects. When a pregnant woman is exposed to titanium dioxide nanoparticles, they can translocate through the placenta and can cause effects on fetal development, either in the form of indirect toxicity, where placental dysfunction occurs, or in the form of toxicity direct, which will be produced by the accumulation of these nanoparticles in the fetal organs, specifically, we will focus on defects in the development of the fetal central nervous system. On the one hand, the processes of neurulation, neurogenesis and synaptogenesis are explained, relating them to three important pathways for the development of the central nervous system of the fetus, such as the MAPK/ERK, Wnt/β-catenin and PI3K/Akt pathways. On the other hand, the neurotoxicity produced that will lead the cell to situations of oxidative stress, apoptosis and inflammation is explained. In addition, an attempt is made to elucidate the possible alterations that these signaling pathways could suffer, which would cause the alteration in the development of the central nervous system, which could cause neurobehavioral diseases.