Indirect embryo-fetal risks of nanomaterials
Exposure to engineered and environmental nanomaterials (NMs) is firmly increasing since engineered nanomaterials (ENMs) are being integrated in daily life products, and environmental NMs are being released into the atmosphere due to combustion processes. This is especially of great concern for vulnerable populations, including pregnant women and their unborn children, because prenatal particle exposure has been associated with pregnancy complications, adverse effects in the developing fetus, and diseases later in life. Recent epidemiological and animal studies have confirmed that micro- and nanosized particles can reach the human and rodent placenta (e.g., ambient pollution particles or microplastics and engineered nanoparticles (NPs)). However, the underlying mechanisms of NM-induced fetotoxicity remain largely unknown. In ongoing projects of the group, we found that NMs (titaniumdioxide (TiO2), diesel exhaust particles (DEPs), polystyrene (PS) NPs) accumulated in placental tissue without considerable fetal transfer (Chapter 3; Aengenheister, Eur J PharmBiopharm, 2019; Bongaerts, Advanced Biol, 2021, Boos, J of Nanobiotechnol, 2021), which further emphasized the need to study potential indirect fetotoxicity of NMs at the human placenta. We aimto unravel novel indirect fetotoxicity pathways elicited from NM interference with placental tissue viability and signaling pathways. [...]
Die Exposition durch industriell hergestellte und sich in der Umwelt befindende Nanomaterialien nimmt stark zu, da industriell hergestellteNanomaterialien in Produkte des täglichen Lebens integriert werden. Zusätzlich gelangen Nanomaterialien aus der Umwelt durch Verbrennungsprozesse in die Atmosphäre. Dies ist vor allem besorgniserregend für Schwangere und ihre ungeborenen Kinder, da die pränatale Partikelbelastung mit Schwangerschaftskomplikationen, schädlichen Auswirkungen auf den sich entwickelnden Fötus und Krankheiten imspäteren Leben in Verbindung gebracht werden. Jüngste epidemiologische Studien und Studien mit Tieren haben bestätigt, dass Mikround Nanopartikel die Plazenta vonMenschen und Nagetieren erreichen können (z.B. Partikel durch Umweltverschmutzung oder Mikroplastik und technisch hergestellte Nanopartikel). Die zugrunde liegenden Mechanismen der nanomaterialinduzierten Fetotoxizität sind jedoch noch weitgehend unbekannt. In laufenden Projekten der Gruppe haben wir festgestellt, dass sich Nanomaterialien (Titandioxid (TiO2), Dieselpartikel (DEPs)), PS Nanopartikel) im Plazentagewebe anreichern, ohne dass es zu einer nennenswerten fetalen Übertragung kommt (Kapitel 3; Aengenheister, Eur J PharmBiopharm, 2019; Bongaerts, Advanced Biol, 2021, Boos, J of Nanobiotechnol, 2021), was die Notwendigkeit unterstreicht, die potenzielle indirekte Fetotoxizität von Nanomaterialien in der menschlichen Plazenta zu untersuchen. Unser Ziel ist es, neue Signalwege der indirekten Fetotoxizität aufzudecken, die durch die Beeinträchtigung der Lebensfähigkeit des Plazentagewebes und der Signalwege durch Nanomaterialien ausgelöst werden. [...]