Ernesto Alfaro-Moreno

Inhalationstoxikologi: Lokala och systemiska effekter av inandade partiklar

 

Ernesto Alfaro-Moreno, FD

Inandade partiklar leder till ökningar av dödsfall och i antalet besök i akutrum och till en högre risk för sjukdomar som lungfibros, cancer, kardiovaskulära och neurologiska skador. I vår grupp är vi inriktade på studier av mekanismerna för cellulär kommunikation inducerad av partiklar och hur den leder till negativa konsekvenser, i lungorna och på avlägsna organ. Vi använder främst in vitro-modeller, med flera cellsamkulturer för att efterlikna in vivo-svaret. Ett av våra huvudsyften är att förstå kommunikationen mellan alveolarutrymme och vaskulärt endotel, och hur denna kommunikation utlöser uttrycket av proinflammatoriska molekyler, aktiveringen av monocyter, rekryteringen av inflammatoriska celler och den eventuella påverkan av dessa händelser på cancer. När det är nödvändigt,

 

Gruppmedlemmar

Markus Engel

Giuseppe de Marco

Tidigare medlemmar:

Bahare Kourangi Esfahani, Bachelor Student from the Stockholm University

Sofie Van Den Broucke, PhD student from the K.U. Leuven, Belgium

Raúl Omar Quintana-Belmares, PhD student from the National University of Mexico

Andrea Cediel Ulloa, Karolinska Institutet

Sara Banderby, Karolinska Institutet

 

Projekt

Inhalerade partiklars effekter på lokala och avlägsna mål: Utveckling av in vitro-metoder för att bedöma cellulär kommunikation

Mål:
Utveckla och karakterisera en multipel samkultur som efterliknar alveolerna, inklusive lungepitelceller, makrofager, mastceller och endotelceller i ett luftvätskegränssnitt (ALI). Använda flera kamrar kopplade till ett flöde av medium, utveckla och karakterisera en modell som efterliknar den systemiska kommunikationen mellan kroppens olika organ. Testa modellerna med olika typer av partiklar (PM10, PM2.5, inomhus damm och nanopartiklar). Analysera den fysiologiska funktionen hos extracellulära vesiklar i kommunikation mellan lungceller och deras användning som biomarkörer för toxicitet.

Exponering för olika komponenter som finns i komplexa blandningar av stadspartiklar: Förutsägning av exponering med användning av in silico-verktyg

Mål:
Using the concentrations of a wide variety of components present in urban particulate matter that we find in our studies characterization, we are using in silico models where physiological parameters of breathing are used to evaluate the possible levels of exposure to each component present in these complex mixtures.

Finansiering

Karolinska Institutet

Samarbete

Vi har för närvarande samarbeten med olika grupper och institutioner i Sverige och i världen:

Currently our team has ongoing collaborations with different groups and institutions in Sweden and around the world:

SWETOX (Annette Krais, Daniel Muncs)

IMM, Karolinska Institute, Sweden (Hanna Karlsson)

National Institute of Cancer of Mexico (Environmental Health Laboratory)

Institute of Geophysics (Ofelia Morton) and the Center of Atmospheric Sciences (Omar Amador and Irma Rosas) of the National University of Mexico

Pneumology Section of the K.U. Leuven, Belgium (Peter Hoet)

Institute of Physics of the Jagiellonian University at Krakow, Poland (Ewa Stepien)

Department of Toxicology of the Gazi University at Ankara, Turkey (Basak Engin).

 

Artiklar

Rueda-Romero C, Hernández-Pérez G, Ramos-Godínez P, Vázquez-López I, Quintana-Belmares RO, Huerta-García E, Stepien E, López-Marure R, Montiel-Dávalos A, Alfaro-Moreno E. Titanium dioxide nanoparticles induce the expression of early and late receptors for adhesion molecules on monocytes. Particle and Fibre Toxicology 2016; 13(36). DOI 10.1186/s12989-016-0147-3

Huerta-García E, Marquez-Ramirez SG, Ramos-Godinez MP, Lopez-Saavedra A, Herrera-Montalvo LA, Parra A, Alfaro-Moreno E, Gomez EO, López-Marure R. Internalization of titanium dioxide nanoparticles by glial cells is given at short times and is mainly mediated by actin reorganization-dependent endocytosis. NeuroToxicology 2015; 51:27-37 DOI:10.1016/j.neuro.2015.08.013

Quintana R, Alfaro-Moreno E, García-Cuellar CM, et al. Evaluation of the oxidative potential of urban PM and its relation to in vitro induced DNA damage: a spatial and temporal comparison. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental 2015; 31(2): 145-154

Nemmar A, Holme J, Rosas I, Schwarze P, Alfaro-Moreno E. Recent advances in Particulate Matter and Nanoparticle toxicology: A review of the in vivo and in vitro studies. Biomed Res Int. 2013; ID 279371

Huerta-García E, Montiel-Davalos A, Alfaro-Moreno E, Gutierrez-Iglesias G, Lopez-Marure R. Dehydroepiandrosterone protects endothelial cells against inflammatory events induced by urban particulate matter and titanium dioxide nanoparticles. Biomed Res Int 2013; ID 382058, DOI: 10.1155/2013/382058

Ramos-Godínez P, González-Gómez BE, Montiel-Dávalos A, López-Marure R, Alfaro-Moreno E. TiO2 nanoparticles induce endothelial cell activation in a pneumocyte-endothelial co-culture model. Toxicology in Vitro 2013; 27: 774-781 DOI:10.1016/j.tiv.2012.12.010

Montiel-Dávalos A, Ventura-Gallegos JL, Alfaro-Moreno E, et al. TiO2 nanoparticles induce dysfunction and activation of human endothelial cells. Chem Res Toxicol 2012; 25(4): 920-930 DOI: 10.1021/tx200551u

Masterarbeten

Strength in complexity: Cytokine and chemokine release screening after exposure to titanium dioxide nanoparticles. Andrea Paola Cediel Ulloa, Master in Toxicology, Karolinska Institutet, Sweden. 2015-2016

Development of a co-culture model containing different types of cells at an air-liquid interface that mimics human lung alveoli for the toxicity testing of nanoparticles: Pitfalls, difficulties and concerns. Anneli Sara Banderby, Master in Toxicology, Karolinska Institutet, Sweden. 2015-2016

Lediga tjänster

Masterstudenter är välkomna att medverka i våra projekt.

Filmklipp

Local and systemic effects induced by inhaled particles: What do we know so far?