Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avnazados del IPN (CINVESTAV)

El Laboratorio de Toxicología de Contaminantes Atmosféricos, Estrés Oxidante y Nanotoxicología del Departamento de Toxicología del CINVESTAV ha desarrollado expertise y capacidades en la caracterización fisicoquímica de NM, los diversos métodos de exposición utilizados así como la bioninteracción y los efectos tóxicos que los nanomateriales (NM) pueden causar en los modelos biológicos. El Laboratorio se apoya en realizar los servicios solicitados a través del Laboratorio de Investigacion y Servicios en Toxicología (LISTO) el cual cuenta con la acreditacion de la ema en la norma NMX-EC-17025-INMC-2006 y el Laboratorio de Experimentación en Toxicología Inhalatoria (LETI) del Cinvestav.

Actualmente, el laboratorio cuenta con un inventario de diversos NM que están siendo estudiados, como son nanotubos de carbono, nanopartículas de dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de hierro, óxido de silicio, óxido de cerio, óxido de bismuto, y plata entre otros. 

Para la caracterización de las propiedades fisicoquímicas de los NM el laboratorio cuenta con un equipo Zetasizer NanoZS90 (Malvern Instruments Ltd, UK) el cual permite conocer tanto el diámetro hidrodinámico, el potencial zeta y el índice de polidispersión que los NM presentan en los diferentes medios de dispersión de las partículas (agua, medio de cultivo, etc.), así como la instrumentación necesaria para determinar la densidad relativa de los NM por centrifugación volumétrica; ambas técnicas permiten conocer el estado de estos NM al interactuar con los modelos biológicos, así como la posible relación de estas características con los efectos observados. Así mismo, el Cinvestav cuenta con infraestructura de microscopia de alta resolución que utilizamos para complementar la caracterización de los NM que estudiamos.

Dentro del área biológica el laboratorio cuenta con una serie de modelos que permiten conocer los efectos de los NM tanto in vivo (roedores) como in vitro (diversas líneas celulares). De manera específica, se cuentan con líneas celulares de diversos tejidos como pulmón (A549, BEAS-2B), monocitos (THP-1), piel (HaCat), hígado (Hep-G2), epitelio endotelial (Huvec), entre otras, las cuales han permitido determinar los efectos adversos y respuestas de toxicidad por la exposición a los NM en el sistema respiratorio, inmunológico, cardiovascular y órganos como el hígado y la piel. Recientemente se adquirió el equipo de exposición celular en la interfase aire/líquido (Cloud 6, Vitrocell ®), el cual permite llevar a cabo una exposición más realista de los NM en tejidos como el del sistema respiratorio, o epitelios de la piel. Mientras que, dentro de los modelos in vivo se cuenta con equipos de exposición por instilación e inhalación de partículas (In Exposure, Scireq Company) y medición de parámetros respiratorios (flexiVent, Scireq Company), los cuales permiten determinar la posible biodistribución de los NM así como los diversos efectos en órganos y sistemas en modelos de mamíferos.

El laboratorio cuenta con la infraestructura para la determinación de efectos citotóxicos (daño membranal, daño lisosomal, daño en el metabolismo celular, muerte celular por apoptosis o necrosis) y técnicas de biología molecular (Western blot y RT-PCR, y parcialmente técnicas de pirosecuenciación, análisis por microarreglos y secuenciación de RNA) para evaluar la respuesta tóxica por la exposición a los NM. Nos enfocamos en efectos específicos de generación de estrés oxidante, inflamación, genotoxicidad, daño metabólico e interacción de los NM con medios biológicos (determinación de corona de proteínas) técnicas de que permiten conocer de manera específica los efectos sobre las diversas vías de señalización en modelos in vivo e in vitro.

De manera resumida, el Laboratorio de Toxicología de Contaminantes Atmosféricos y Estrés Oxidante cuenta con las herramientas necesarias para la caracterización húmeda de los NM, con diversos modelos biológicos y de exposición, así como con las herramientas moleculares y bioquímicas que en conjunto permiten un detallado análisis de los efectos toxicológicos causados por los NM en una gran variedad de organismos.