In Vitro Analysis of the Effects of ITER-Like Tungsten Nanoparticles: Cytotoxicity and Epigenotoxicity in BEAS-2B Cells

Autor: Véronique Malard, Frédérique Magdinier, Gheorghe Dinescu, Jérôme Rose, Thierry Orsière, Marcos Sanles Sobrido, Dominique Vrel, Nathalie Herlin-Boime, Stéphane Roche, Bernard Rousseau, Virginie Tassistro, Christian Grisolia, Laurence Lebaron-Jacobs, Chiara Uboldi, E. Bernard, Sébastien Garcia-Argote, Philippe Delaporte
Přispěvatelé: Delaporte, Philippe, INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE - - Amidex2011 - ANR-11-IDEX-0001 - IDEX - VALID, Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique (IRFM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions (LIMHP), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Marseille medical genetics - Centre de génétique médicale de Marseille (MMG), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics (INFLPR), Interactions Protéine Métal (IPM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Chimie-Physique (LCP), Université de Cocody, Laboratoire Lasers, Plasmas et Procédés photoniques (LP3), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French National Research Agency (ANR) ANR-11-IDEX-0001-02, ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), ANR-11-IDEX-0001-02/11-IDEX-0001,AMIDEX,AMIDEX(2011), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Aix Marseille Université (AMU), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Collège de France (CdF)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-IDEX-0001-02/11-IDEX-0001,Amidex,Amidex(2011)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
DNA damage
tungsten
General Chemical Engineering
education
chemistry.chemical_element
02 engineering and technology
Tungsten
medicine.disease_cause
Article
lcsh:Chemistry
03 medical and health sciences
BEAS-2B cells
medicine
in vitro testing
tritiated particles
[SDV.EE.SANT] Life Sciences [q-bio]/Ecology
environment/Health
General Materials Science
Cytotoxicity
030304 developmental biology
[SDV.EE.SANT]Life Sciences [q-bio]/Ecology
environment/Health
0303 health sciences
Laser ablation
DNA methylation
epigenetics
nanoparticles
cytotoxicity
micronuclei formation
CARBIDE-COBALT
GENOTOXICITY
TOXICITY
PARTICLES
METAL
MODEL
Chemistry
technology
industry
and agriculture
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
021001 nanoscience & nanotechnology
Cytostasis
In vitro
[SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology
lcsh:QD1-999
[SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology
Micronucleus test
Biophysics
0210 nano-technology
Oxidative stress
Zdroj: Nanomaterials
Nanomaterials, 2019, From Basic Research to New Tools and Challenges for the Genotoxicity Testing of Nanomaterials, 9 (9), pp.1233. ⟨10.3390/nano9091233⟩
Nanomaterials, MDPI, 2019, From Basic Research to New Tools and Challenges for the Genotoxicity Testing of Nanomaterials, 9 (9), pp.1233. ⟨10.3390/nano9091233⟩
Nanomaterials, Vol 9, Iss 9, p 1233 (2019)
Nanomaterials 9 (9), . (2019)
Volume 9
Issue 9
Nanomaterials, MDPI, 2019, 9, pp.1233. ⟨10.3390/nano9091233⟩
ISSN: 2079-4991
DOI: 10.3390/nano9091233⟩
Popis: International audience; Tungsten was chosen as a wall component to interact with the plasma generated by the International Thermonuclear Experimental fusion Reactor (ITER). Nevertheless, during plasma operation tritiated tungsten nanoparticles (W-NPs) will be formed and potentially released into the environment following a Loss-Of-Vacuum-Accident, causing occupational or accidental exposure. We therefore investigated, in the bronchial human-derived BEAS-2B cell line, the cytotoxic and epigenotoxic effects of two types of ITER-like W-NPs (plasma sputtering or laser ablation), in their pristine, hydrogenated, and tritiated forms. Long exposures (24 h) induced significant cytotoxicity, especially for the hydrogenated ones. Plasma W-NPs impaired cytostasis more severely than the laser ones and both types and forms of W-NPs induced significant micronuclei formation, as shown by cytokinesis-block micronucleus assay. Single DNA strand breaks, potentially triggered by oxidative stress, occurred upon exposure to W-NPs and independently of their form, as observed by alkaline comet assay. After 24 h it was shown that more than 50% of W was dissolved via oxidative dissolution. Overall, our results indicate that W-NPs can affect the in vitro viability of BEAS-2B cells and induce epigenotoxic alterations. We could not observe significant differences between plasma and laser W-NPs so their toxicity might not be triggered by the synthesis method.
Databáze: OpenAIRE
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