Lavoro scientifico della settimana: Particelle modificate di TiO2 influenzano in maniera diversa fibroblasti di pelle umana esposti a raggi UVA

• Versione italiana
• English version

Oggetto del lavoro (traduzione)

Numerose creme solari contengono l’ossido di titanio (TiO₂) poiche’ tale composto è capace di riflettere, disperdere, e assorbire radiazioni UV, prevenendo cosi’ malattie della pelle relative all’esposizione solare.

Data la ben nota capacità dell’TiO₂ di generare specie reattive dell’ossigeno (ROS) sotto foto-eccitazione, le particelle vengono modificate quando è previsto il loro utilizzo in creme solari. In questo studio, cinque particelle di TiO₂ modificate, specificamente sviluppate e distribuite per utilizzo nei prodotti solari, sono state testate usando diversi metodi in vitro, tra cui le colture di fibroblasti di derma umano (HuDe), per studiarne l’eventuale attività foto-catalitica a seguito di esposizione UVA. I risultati ottenuti mostrano che il tipo di trattamento e la forma cristallina delle particelle di TiO₂ determinano la loro capacita’ di (a) indurre il foto-sbiancamento del DPPH radicale, (b) foto-degradare il desossiribosio, (c) ridurre la vitalità cellulare, (d) aumentare/diminuire il danno al DNA, e (e) aumentare/diminuire i livelli intracellulari di ROS. Da questo studio, si può concludere che alcune particelle di TiO₂ modificate hanno ancora attività foto- catalitica nelle condizioni sperimentali impiegate, soprattutto quelle in cui è presente la forma cristallina di anatase. La penetrazione di nanoparticelle di TiO₂ nella parte vitale dell’epidermide della pelle è ancora dibattuta; quindi, i risultati ottenuti potrebbero contribuire ad ottenere ulteriori conoscenze sui possibili effetti delle particelle di TiO₂ a livello cellulare, nel caso peggiore in cui esse raggiungano l’epidermide.

Job task

Numerous sunscreens contain titanium dioxide (TiO₂) because of its ability to reflect, scatter, and absorb UV radiation, thus preventing sunlight-related skin disorders. Since TiO₂ is well known to generate reactive oxygen species (ROS) under photoexcitation, it is chemically modified when used in sunscreens. In the present study, five modified TiO₂ particles, specifically developed and marketed for sunscreens, were tested using different in vitro models, including cultured human skin fibroblasts (HuDe), to investigate their possible photocatalytic effects following UVA exposure. The results obtained show that the type of modification and crystal form determine their ability to (a) induce photobleaching of the DPPH radical, (b) photodegrade deoxyribose, (c) reduce cell viability, (d) increase/decrease DNA damage, and (e) increase/decrease intracellular ROS.

This research concludes that some modified TiO₂ particles still retain photocatalytic activity under the experimental conditions employed, especially those in which the anatase crystal form of TiO₂ is present. The penetration of TiO₂ nanosized particles into the viable epidermis of skin is still under debate; thus, the results presented here contribute to gaining further knowledge on the potential effects of TiO₂ particles at the cellular level, in the worst possible case that they do penetrate.

Referente:

Prof.ssa Elisabetta Damiani

Dipartimento di Biochimica, Biologia e Genetica

Tel. 071 2204135

e.damiani@univpm.it