Toxiska effekter av nanopartiklar med fokus på genomisk instabilitet

Den allmänna befolkningen liksom personer i arbetsmiljön utsätts ofta för förhöjda halter av luftburna partiklar. Dessutom har införandet av nanoteknologin i samhället medfört en ökad risk för exponering för nanopartiklar (partiklar mindre än 100 nm) för arbetare och konsumenter. Detta forskningsprojekt är fokuserat på att förstå toxiska effekter och bakomliggande mekanismer som kan uppstå till följd av lungexponering för partiklar som innehåller metaller.

Vi undersöker vilka partikelegenskaper som är mest avgörande för de olika toxiska effekterna, exempelvis partikelstorlek och frigörelse av metalljoner. Vi fokuserar framförallt på olika effekter som är kopplade till genomisk instabilitet och cancer, så som genotoxicitet, oxidativ stress, epigenetiska förändringar och cell-transformering. Dessa effekter studeras med hjälp av exponering av lungceller från människa in vitro, men också med exempelvis så kallade ”reporter cell lines” som har tillverkats av stamceller från möss. Ett mål med forskningen är att utveckla och använda in vitro metoder som bättre efterliknar en verklig exponeringssituation. Detta inkluderar exempelvis exponering av lungceller för luftburna partiklar då cellerna odlas i ”air-liquid interface”. Vi använder också långtidsexponeringar (flera veckor) och co-kulturer (flera celltyper odlas tillsammans).

Projektet är viktigt för faroidentifiering och riskbedömning av (nano)partiklar med det övergripande målet att undvika hälsoeffekter, speciellt cancer, till följd av exponering för (nano)partiklar.

Kontaktperson

Hanna Karlsson

Senior forskare

Finansiering

  • FORTE - Forskningsrådet för hälsa, arbetsliv och välfärd
  • VR- Vetenskapsrådet
  • Karolinska Institutet
  • FP-7 NANoREG

Utvalda publikationer

Can the comet assay be used reliably to detect nanoparticle-induced genotoxicity?
Karlsson HL, Di Bucchianico S, Collins AR, Dusinska M
Environ. Mol. Mutagen. 2015 Mar;56(2):82-96

Mechanism-based genotoxicity screening of metal oxide nanoparticles using the ToxTracker panel of reporter cell lines.
Karlsson HL, Gliga AR, Calléja FM, Gonçalves CS, Wallinder IO, Vrieling H, et al
Part Fibre Toxicol 2014 Sep;11():41

Size-dependent cytotoxicity of silver nanoparticles in human lung cells: the role of cellular uptake, agglomeration and Ag release.
Gliga AR, Skoglund S, Wallinder IO, Fadeel B, Karlsson HL
Part Fibre Toxicol 2014 Feb;11():11

Cell membrane damage and protein interaction induced by copper containing nanoparticles--importance of the metal release process.
Karlsson HL, Cronholm P, Hedberg Y, Tornberg M, De Battice L, Svedhem S, et al
Toxicology 2013 Nov;313(1):59-69

Cellular dose of partly soluble Cu particle aerosols at the air-liquid interface using an in vitro lung cell exposure system.
Elihn K, Cronholm P, Karlsson HL, Midander K, Odnevall Wallinder I, Möller L
J Aerosol Med Pulm Drug Deliv 2013 Apr;26(2):84-93

Size-dependent toxicity of metal oxide particles--a comparison between nano- and micrometer size.
Karlsson HL, Gustafsson J, Cronholm P, Möller L
Toxicol. Lett. 2009 Jul;188(2):112-8

Copper oxide nanoparticles are highly toxic: a comparison between metal oxide nanoparticles and carbon nanotubes.
Karlsson HL, Cronholm P, Gustafsson J, Möller L
Chem. Res. Toxicol. 2008 Sep;21(9):1726-32

Länkar

Reporter cell lines: toxys.com

Air liquid interface exposure: http://www.inhalation.se/

FP-7 NANoREG: http://nanoreg.eu/