Наночастицы оксида цинка и органические химические УФ-фильтры одинаково хорошо переносятся иммунными клетками человека

Важной частью оценки токсического потенциала наночастиц для конкретных применений должно быть непосредственное сравнение их биологической активности с активностью альтернативных материалов, предназначенных для той же цели. Нанодисперсные неорганические фильтры ультрафиолетового (УФ) излучения, например оксид цинка (ZnO), широко включают в состав прозрачных солнцезащитных средств и косметических препаратов. Однако высказывались опасения относительно их потенциальных нежелательных эффектов, несмотря на практически полное отсутствие проникновения в кожу и присущие им преимущества по сравнению с органическими химическими УФ-фильтрами. Чтобы получить практически значимые оценки потенциальной опасности при совместном воздействии с UVA и без него, мы непосредственно сравнили профили цитотоксичности и иммунного ответа моноцитарных клеток человека THP-1 при воздействии наночастиц ZnO размером 30 нм, более крупных частиц ZnO размером 200 нм и пяти традиционных органических химических УФ-фильтров: бутилметоксидибензоилметан (авобензон), октилметоксициннамат, октилсалицилат, гомосалат и 4-метилбензилиденкамфора. Для развития цитотоксичности в культурах моноцитов и макрофагов через 24 ч требовались высокие концентрации как органических, так и дисперсных УФ-фильтров. Совместное воздействие UVA в дозе 6,7 Дж/см² не изменяло профили цитотоксичности. Дозозависимые эффекты, оцененные с учетом площади поверхности частиц, показали, что наночастицы ZnO переносились лучше, чем более крупные частицы ZnO. Органические и дисперсные УФ-фильтры усиливали апоптоз при сходных дозах. Только частицы увеличивали образование активных форм кислорода. Высвобождение интерлейкина-8 (IL-8) усиливалось под воздействием всех исследованных частиц, а также авобензона, гомосалата и октилсалицилата. Высвобождение интерлейкина-1β (IL-1β) увеличивалось в макрофагах только при воздействии авобензона и гомосалата. Таким образом, в моноцитах и макрофагах органические УФ-фильтры и наночастицы ZnO вызывали непосредственные эффекты при сходных концентрациях, что указывает на аналогичную внутреннюю цитотоксичность. Благодаря меньшему проникновению в кожу наночастицы ZnO, предположительно, обладают меньшей биологической активностью при использовании в солнцезащитных средствах.