NAVRÁTILOVÁ, Polina, Jan EMMER, Tomáš TOMÁŠ, Luděk RYBA, Jan BURDA, Tomáš LOJA, Jana VEVERKOVÁ, Lucie VÁLKOVÁ a Monika PÁVKOVÁ GOLDBERGOVÁ. Plastic response of macrophages to metal ions and nanoparticles in time mimicking metal implant body environment. Environmental Science and Pollution Research. HEIDELBERG: SPRINGER HEIDELBERG, 2024, roč. 31, č. 3, s. 4111-4129. ISSN 0944-1344. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1007/s11356-023-31430-7.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Plastic response of macrophages to metal ions and nanoparticles in time mimicking metal implant body environment
Autoři NAVRÁTILOVÁ, Polina (643 Rusko, domácí), Jan EMMER (203 Česká republika), Tomáš TOMÁŠ (203 Česká republika, garant, domácí), Luděk RYBA (203 Česká republika), Jan BURDA (203 Česká republika), Tomáš LOJA (703 Slovensko, domácí), Jana VEVERKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Lucie VÁLKOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Monika PÁVKOVÁ GOLDBERGOVÁ (203 Česká republika, domácí).
Vydání Environmental Science and Pollution Research, HEIDELBERG, SPRINGER HEIDELBERG, 2024, 0944-1344.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 30404 Biomaterials
Stát vydavatele Německo
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 5.800 v roce 2022
Organizační jednotka Lékařská fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1007/s11356-023-31430-7
UT WoS 001125959900001
Klíčová slova anglicky Metal toxicity; Implant debris; Nanoparticles; Metal ions; Macrophage; Polarization
Štítky 14110518, podil, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Eva Dubská, učo 77638. Změněno: 5. 3. 2024 12:54.
Anotace
The paradigm of using metal biomaterials could be viewed from two sides — treatment of wide spectrum of degenerative diseases, and debris release from materials. After implant insertion, metal nanoparticles (NPs) and ions are released not only upon the first contact with cells/tissues, but in continual manner, which is immediately recognized by immune cells. In this work, the effects of metal nanoparticles (TiO2, Ni) and ions (Ni2+, Co2+, Cr3+, Mo6+) on primary human M0 macrophages from the blood samples of osteoarthritic patients undergoing total arthroplasty were studied in order to monitor immunomodulatory effects on the cells in a real-time format. The highest NiNPs concentration of 10 µg/ml had no effect on any of macrophage parameters, while the Ni2+ ions cytotoxicity limit for the cells is 0.5 mM. The cytotoxic effects of higher Ni2+ concentration revealed mitochondrial network fragmentation leading to mitochondrial dysfunction, accompanied by increased lysosomal activity and changes in pro-apoptotic markers. The suppression of M2 cell formation ability was connected to presence of Ni2+ ions (0.5 mM) and TiO2NPs (10 µg/ml). The immunomodulatory effect of Mo6+ ions, controversially, inhibit the formation of the cells with M1 phenotype and potentiate the thread-like shape M2s with increased chaotic cell movement. To summarize, metal toxicity depends on the debris form. Both, metal ions and nanoparticles affect macrophage size, morphological and functional parameters, but the effect of ions is more complex and likely more harmful, which has potential impact on healing and determines post-implantation reactions.
Návaznosti
MUNI/A/1370/2022, interní kód MUNázev: Patofyziologie vybraných komplexních nemocí od molekulární do systémovou úroveň
Investor: Masarykova univerzita, Patofyziologie vybraných komplexních nemocí od molekulární do systémovou úroveň
NU20-08-00149, projekt VaVNázev: Multicentrické hodnocení hypersenzitivní reakce u pacientů indikovaných k totální náhradě kloubu včetně hodnocení důvodů reimplanace
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Multicentrické hodnocení hypersenzitivní reakce u pacientů indikovaných k totální náhradě kloubu včetně hodnocení důvodů reimplanace, Podprogram 1 - standardní
VytisknoutZobrazeno: 3. 7. 2024 16:26