Syfte: Syftet med examensarbetet var att undersöka hur humana RPE-celler påverkas vid långtidsexponering av titandioxid-nanopartiklar (TiO₂-NP) samt att undersöka om det kan utgöra en potentiell riskfaktor för åldersrelaterad makuladegeneration. 

Metod: ARPE-19 celler odlades In Vitro och exponerades för fem olika koncentrationer av TiO₂-NP i storlekarna ≤ 21 nm respektive ≤ 100 nm under en treveckorsperiod. Två olika kontroller användes vilka utgjordes av NaCl och cellodlingsmedium. Antalet döda celler beräknades med hjälp av en cellräknare. För att kontrollera om cellerna utsöndrade VEGF användes ELISA. Mikroskopering utfördes för att undersöka om cellerna uttryckte markör för oxidativ stress på cellytan. Storleken av TiO₂-NP analyserades med dynamisk ljusspridning. 

Resultat: Viabilitetsmätningen visade statistiskt signifikant celldöd hos ARPE-19 celler efter exponering för TiO₂-NP ≥ 500 mg/mL. En dosberoende koncentrationsökning av TiO₂-NP resulterade i en statistiskt signifikant ökad celldöd. Exponering av TiO₂-NP visade en tydlig påverkan på angiogenesen, med initialt minskad utsöndring av VEGF följt av återhämtning vid högre TiO₂-NP koncentrationer. Cellerna uppvisade oxidativ stress vid samtliga koncentrationer för både ≤ 21 nm och ≤ 100 nm TiO₂-NP. Dynamisk ljusspridning visade att TiO₂-NP aggregerade vid koncentrationer ≥ 5 mg/mL.

Slutsats: TiO₂-NP exponering inducerade ökad celldöd och oxidativ stress hos ARPE-19 cellerna samt påverkade angiogenesen. För att kunna dra mer definitiva slutsatser krävs ytterligare och mer omfattande forskning, särskilt In Vivo och vid realistiska exponeringsnivåer. Våra In Vitro resultat indikerar dock att TiO₂-NP kan vara en potentiellt riskfaktor för utvecklingen av AMD.

Aim: The aim of the thesis was to investigate how human RPE cells were affected during long-term exposure to titanium dioxide nanoparticles (TiO₂-NP) and to investigate whether it may constitute a potential risk factor for age-related macular degeneration. 

Method: ARPE-19 cells were cultured In Vitro and exposed to five different concentrations of TiO₂-NP in sizes of ≤ 21 nm and ≤ 100 nm over a period of three weeks. Two different controls were used, consisting of NaCl and cell culture medium. The number of dead cells were calculated using a cell counter. To investigate if the cells secreted VEGF, ELISA was used. Microscopy was performed to examine if the cells expressed a marker for oxidative stress on the cell surface. The size of TiO₂-NP was analyzed using dynamic light scattering. 

Results: The viability measurement showed statistically significant cell death in ARPE-19 cells after exposure to TiO₂-NP ≥ 500 mg/mL. A dose-dependent increase of TiO₂-NP resulted in a statistically significant increase in cell death. Exposure to TiO₂-NP showed a clear impact on angiogenesis, with an initial decrease in VEGF secretion followed by recovery at higher TiO₂-NP concentrations. Oxidative stress was presented at all concentrations for ≤ 21 nm and ≤ 100 nm TiO₂-NP. Dynamic light scattering showed that TiO₂-NP aggregated at concentrations ≥ 5 mg/mL. 

Conclusion: TiO₂-NP exposure induced increased cell death and oxidative stress in ARPE-19 cells and affected angiogenesis. To be able to draw more definitive conclusions, further and more extensive research is required, especially In Vivo and at realistic exposure levels. However, our In Vitro results indicate that TiO₂-NP may be a potential risk factor for the development of AMD.