Efectos letales y subletales de nanopartículas y material soluble de oro en el desarrollo de embriones de pez cebra / The lethal and sub-lethal effects of nanoparticulated and soluble gold on the development of zebrafish embryos

RESUMEN

La toxicidad de las nanopartículas de oro (AuNP) en el desarrollo de pez cebra resulta un tanto controvertida, ya que algunos autores demuestran su inocuidad, mientras que otros autores advierten de la presencia de efectos tóxicos. Por otro lado, la toxicidad del material base de la AuNP en solución aún no se ha investigado, aunque generalmente se requiera. Por consiguiente, el objetivo de este estudio fue investigar los efectos de la exposición de AuNP y el oro soluble en embriones de pez cebra, aportando reflexiones sobre la toxicidad de AuNP. Para ello, se llevaron a cabo ensayos toxicológicos en embriones de pez cebra con AuNP sin recubrimiento y recubiertas con ácido hialurónico (12,8 ± 1,6 nm, TEM), así como el material base (HAuCl4) de dichas AuNP. Los resultados demuestran que las AuNP no fueron tóxicas durante las primeras fases del desarrollo de los embriones (0-48 h). Por otro lado, el HAuCl4 resultó ser letal a concentraciones > 64,1 mg/L. A concentraciones subletales (48,1-0,7 mg/L), el HAuCl4 no alteró el desarrollo ni la actividad motora o cardiaca, aunque redujo notablemente la capacidad de eclosión a > 5.7 mg/L, situándose el NOAEC en 2,7 mg/L. Teniendo en cuenta nuestros resultados y los encontrados por otros autores, se puede concluir que la superficie de carga y en menor medida el tamaño de las AuNP resultaron ser los factores clave para explicar la toxicidad de la AuNP. Nuestros resultados también confirmaron que este modelo, con embriones de pez cebra, es adecuado para el estudio de toxicidad de las nanopartículas, siempre y cuando éstas estén completamente caracterizadas antes y durante el ensayo de toxicidad (AU)

ABSTRACT

Toxicity of gold nanoparticles (AuNPs) on zebrafish development is a rather controversial aspect in literature, and the investigation of the bulk material has not been considered yet, even though it is generally required. Therefore, we investigated the potential adverse effects of AuNPs and soluble gold on zebrafish embryos, while trying to find a rationale for gold nanoparticle toxicity. For such a purpose, uncoated and coated with hyaluronic acid AuNPs (12.8 ± 1.6 nm, TEM) and the bulk material (HAuCl4) were tested for their toxicity in zebrafish embryos. Results showed that the AuNPs were non-toxic for the zebrafish development during exposure (0-48h). Soluble gold (HAuCl4) was lethal at > 64.1 mg/L. At sublethal concentrations (48.1-0.7 mg/L) HAuCl4 did not alter embryo development, spontaneous movements or heartbeat rate, but the hatching ability was affected at > 5.7 mg/L, resulting in a NOAEC of 2.7 mg/L. According to our data and others found in scientific literature, it can be concluded that surface charge and, to a lesser extent, the size of the gold nanoparticles are key factors to explain toxicity of gold nanoparticles. Our results also confirmed that this model is suitable for studying nanoparticle toxicity, although the nanoparticles themselves should be fully characterised before and during the toxicity test (AU)