Particulate matter (PM10) induces in vitro activation of human neutrophils, and lung histopathological alterations in a mouse model

Abstract

La asociación epidemiológica entre la exposición a material particulado (PM 10 ) y diversos problemas respiratorios y cardiovasculares es bien conocida, pero los mecanismos que impulsan estos efectos aún no están claros. Los neutrófilos desempeñan un papel esencial en la defensa inmunitaria contra agentes extraños y también participan en el desarrollo de respuestas inflamatorias. Sin embargo, el papel de estas células en la respuesta inflamatoria inducida por PM 10 aún no está completamente establecido. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo evaluar el efecto de PM 10 en la respuesta inflamatoria mediada por neutrófilos. Para ello, se expusieron in vitro neutrófilos de donantes humanos adultos sanos a diferentes concentraciones de PM 10 . La viabilidad celular y la actividad citotóxica se evaluaron mediante MTT. La LDH, el yoduro de propidio y las especies reactivas de oxígeno (ROS) se cuantificaron mediante citometría de flujo. La expresión de interleucina 8 (IL-8), peptidil arginina deiminasa 4 (PAD 4 ), mieloperoxidasa (MPO) y elastasa de neutrófilos (NE) se midieron mediante RT-PCR. También se cuantificó la IL-8 mediante ELISA. Se utilizó microscopía de fluorescencia para evaluar la liberación de trampas extracelulares de neutrófilos (NETs). Las respuestas inflamatorias in vivo se evaluaron en ratones BALB/c expuestos a PM 10 mediante histopatología y RT-PCR. El análisis muestra que la exposición a PM 10 indujo un efecto citotóxico en los neutrófilos, evidenciado por necrosis y liberación de LDH a altas concentraciones de PM 10. La producción de ROS, IL-8, MPO, la expresión de NE y la liberación de NETs aumentaron en todas las concentraciones de PM 10 evaluadas. Se observó infiltración de neutrófilos en el líquido de lavado broncoalveolar (BALF), cambios histopatológicos con infiltración de células inflamatorias y expresión de CXCL1 en ratones tratados con PM 10. Los resultados sugieren que la inflamación pulmonar en respuesta a PM 10 podría estar mediada por la activación de neutrófilos. En este caso, estas células migran a los pulmones y liberan mediadores proinflamatorios, incluidos ROS, IL-8 y NETs. De este modo, contribuyen a la exacerbación de patologías respiratorias, como alergias, enfermedades infecciosas y obstructivas.