Prediction of Chronic Inflammation for Inhaled Particles: the Impact of Material Cycling and Quarantining in the Lung Epithelium - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Advanced Materials Année : 2020

Prediction of Chronic Inflammation for Inhaled Particles: the Impact of Material Cycling and Quarantining in the Lung Epithelium

Olivier Joubert
Hana Kokot
  • Fonction : Auteur
Boštjan Kokot
  • Fonction : Auteur
Aleksandar Sebastijanović
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Carola Voss
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Rok Podlipec
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Patrycja Zawilska
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Trine Berthing
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Carolina Ballester-López
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Pernille Høgh Danielsen
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Claudia Contini
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Mikhail Ivanov
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Ana Krišelj
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Petra Čotar
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Qiaoxia Zhou
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Jessica Ponti
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Vadim Zhernovkov
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Matthew Schneemilch
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Zahra Doumandji
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Mojca Pušnik
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Polona Umek
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Stane Pajk
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Otmar Schmid
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Iztok Urbančič
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Martin Irmler
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Johannes Beckers
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Vladimir Lobaskin
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Sabina Halappanavar
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Nick Quirke
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Alexander Lyubartsev
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Ulla Vogel
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Tilen Koklič
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Tobias Stoeger
Janez Štrancar
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Carolina Ballester‐lópez
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Résumé

On a daily basis, people are exposed to a multitude of health-hazardous airborne particulate matter with notable deposition in the fragile alveolar region of the lungs. Hence, there is a great need for identification and prediction of material-associated diseases, currently hindered due to the lack of in-depth understanding of causal relationships, in particular between acute exposures and chronic symptoms. By applying advanced microscopies and omics to in vitro and in vivo systems, together with in silico molecular modeling, it is determined herein that the long-lasting response to a single exposure can originate from the interplay between the newly discovered nanomaterial quarantining and nanomaterial cycling between different lung cell types. This new insight finally allows prediction of the spectrum of lung inflammation associated with materials of interest using only in vitro measurements and in silico modeling, potentially relating outcomes to material properties for a large number of materials, and thus boosting safe-by-design-based material development. Because of its profound implications for animal-free predictive toxicology, this work paves the way to a more efficient and hazard-free introduction of numerous new advanced materials into our lives.

Dates et versions

hal-03449999 , version 1 (25-11-2021)

Identifiants

Citer

Olivier Joubert, Hana Kokot, Boštjan Kokot, Aleksandar Sebastijanović, Carola Voss, et al.. Prediction of Chronic Inflammation for Inhaled Particles: the Impact of Material Cycling and Quarantining in the Lung Epithelium. Advanced Materials, 2020, 32 (47), pp.2003913. ⟨10.1002/adma.202003913⟩. ⟨hal-03449999⟩
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