Auswirkungen der Umweltdispersion von Kohlenstoffnanoröhren auf einen aquatischen Wirbellosen, Hirudo medicinalis

The recent widespread applications of nanomaterials, because of their properties, opens new scenarios that affect their dispersal in the environment. In particular multiwall carbon nanotubes (MWCNTs), despite their qualities, seem to be harmful for animals and humans. To evaluate possible toxic effects caused by carbon nanotube environmental dispersion, with regard to aquatic compartment, we proposed as experimental model a freshwater invertebrate: Hirudo medicinalis. In the present study we analyse acute and chronic immune responses over a short (1, 3, 6 and 12 hours) and long time (from 1 to 5 weeks) exposure to MWCNTs by optical, electron and immunohistochemical approaches. In the exposed leeches angiogenesis and fibroplasia accompanied by massive cellular migration occur. Immunocytochemical characterization using specific markers shows that in these inflammatory processes the monocyte-macrophages (CD45+, CD68+) are the most involved cells. These immunocompetent cells are characterized by sequence of events starting from the expression of pro-inflammatory cytokines (in particular IL-18), and amyloidogenensis. Our combined experimental approaches, basing on high sensitive inflammatory response can highlight adverse effects of nanomaterials on aquatic organisms and could be useful to assess the MWCNTs impact on aquatic, terrestrial animal and human health.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Zur Prüfung möglicher toxischer Effekte der Umweltverbreitung von Kohlenstoffnanoröhren nutzten die Autoren Hirudo medicinalis als Süßwassermodell. Nach Exposition gegenüber mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) über 1, 3, 6 und 12 h sowie 1 bis 5 Wochen analysierten sie akute und chronische Immunantworten lichtmikroskopisch, elektronenmikroskopisch und immunhistochemisch. Beobachtet wurden Angiogenese und Fibroplasie mit massiver Zellmigration; am stärksten beteiligt waren Monozyten-Makrophagen (CD45+, CD68+) mit Expression proinflammatorischer Zytokine (insbesondere IL-18) und Amyloidogenese. Die kombinierten Ansätze könnten schädliche Effekte von Nanomaterialien auf aquatische Organismen aufzeigen.

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