Effetto angiogenico di fibre sostitutive dell'asbesto

Due to the toxic effect of asbestos, other materials with similar chemical-physical characteristics have been introduced in substitution of asbestos. Here we evaluate the angiogenic effect of glass fibers (GFs), ceramic fibers (CFs) and wollastonite fibers (WFs) in an in vitro model using blood vessel development assay, Angio-Kit in comparison with the angiogenic responses to those induced by crocidolite asbestos fibers (AFs). The release of IL-6, sIL-R6, IL-8, VEGF-A and their soluble receptors, sVEGF-R1, sVEGF-R2, were over time determined in the conditioning medium of Angio-Kit system after 0.25 and 0.50 cm2/cm2 fiber treatment. ROS formation and cell viability were evaluated in cultured endothelial cells (HUVEC). Among mineral fiber tested, WFs markedly induced blood vessel formation which was associated with release of IL6 and IL-8, VEGF and their soluble receptors. ROS production was observed in HUVEC cells after WFs treatment which was associated with a cell cytotoxicity. To evaluate the involvement of intracellular mechanisms, EGFR signalling, ROS formation and NFB pathway were inhibited by incubating HUVEC cells with AG1478, NAC (N-acetylcysteine), and PDTC (pyrrolidine dithiocarbamate), respectively, then the cytokine and growth factor release was analysed in the culture medium after days 7 of fiber incubation. The EGFR-induced ERK phosphorylation and ROS-mediated NFκΒ activation were involved in the cytokine and angiogenic factor release. The WFs are potential angiogenic agent that can induce regenerative cytokine and angiogenic factor production resulting in the formation of new blood vessels.

A causa delle proprietà altamente tossiche e cancerogene delle fibre di amianto, da anni si sta tentando di trovare uno o più materiali, con analoghe caratteristiche chimico fisiche che, da soli o in combinazione, possano sostituirlo nei suoi molteplici utilizzi. Nel presente studio, abbiamo valutato l’effetto angiogenico di tre sostituti dell’amianto, le fibre di lana di vetro (GFs), le fibre ceramiche (CFs) e quelle di wollastonite (WFs), in un modello in vitro per lo sviluppo dei vasi sanguigni (Angio-kit), comparandolo con quello indotto dalle fibre di crocidolite (AFs). In tale modello, è stato valutato il rilascio, nel terreno di coltura, dei mediatori angiogenici IL-6, sIL-6R, IL-8, VEGF-A, e i suoi recettori solubili sVEGF-R1/2, dopo esposizioni a due concentrazioni delle quattro fibre minerali: 0,25 e 0,5 cm2/cm2. La formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e la vitalità cellulare sono state invece valutate in cellule endoteliali primarie HUVEC. Tra le fibre minerali testate, la wollastonite induceva una marcata formazione di vasi sanguigni, associata al rilascio di IL-6, IL-8, VEGF e dei suoi recettori solubili. E’ stata inoltre osservata, nelle cellule HUVEC esposte a wollastonite, la produzione di ROS associata ad una riduzione della vitalità cellulare. Per valutare il coinvolgimento di vie di trasduzione del segnale intracellulare, nella determinazione del responso angiogenico a seguito dell’esposizione a wollastonite, la via di segnalazione dell’EGFR, la formazione di ROS e l’attivazione di NF-kB sono state inibite incubando le cellule HUVEC con AG1478, NAC (N-acetylcysteine) e PDTC (pyrrolidine dithiocarbamate) ed è stato quindi determinato, nel terreno di coltura, il rilascio di citochine e fattori di crescita dopo 7 giorni di incubazione con le fibre. In tali condizioni, si è dimostrato che la fosforilazione di ERK 1/2, indotta da l’EGFR, e l’attivazione, via ROS, di NF-kB sono coinvolte nel rilascio di citochine e fattori pro-angiogenici a seguito dell’esposizione a wollastonite, la quale si comporta come un potenziale agente angiogenico in grado di indurre la formazione di nuovi vasi sanguigni.