The interaction of a living organism with external foreign agents is a central issue for its survival and adaptation to the environment. Nanosafety should be considered within this perspective, and it should be examined that how different organisms interact with engineered nanomaterials (NM) by either mounting a defensive response or by physiologically adapting to them. Herein, the interaction of NM with one of the major biological systems deputed to recognition of and response to foreign challenges, i.e., the immune system, is specifically addressed. The main focus is innate immunity, the only type of immunity in plants, invertebrates, and lower vertebrates, and that coexists with adaptive immunity in higher vertebrates. Because of their presence in the majority of eukaryotic living organisms, innate immune responses can be viewed in a comparative context. In the majority of cases, the interaction of NM with living organisms results in innate immune reactions that eliminate the possible danger with mechanisms that do not lead to damage. While in some cases such interaction may lead to pathological consequences, in some other cases beneficial effects can be identified.

AvantiCell Science Ltd Ayr KA6 5HW UK

Center for Plant Molecular Biology ZMBP Eberhard Karls University Tübingen Tübingen 72076 Germany

Department of Biology Biotechnical Faculty University of Liubljana Ljubljana 1000 Slovenia

Department of Biosciences Paris Lodron University Salzburg Salzburg 5020 Austria

Department of Earth Environment and Life Sciences University of Genova Genova 16126 Italy

Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats Barcelona 08010 Spain

Institut Català de Nanosciència i Nanotecnologia Bellaterra Barcelona 08193 Spain

Institute for Biomedical Research and Innovation National Research Council Palermo 90146 Italy

Institute of Biochemistry and Cell Biology National Research Council Napoli 80131 Italy

Institute of Microbiology of the Czech Academy of Sciences Prague 142 20 Czech Republic

School of Biosciences Cardiff University Cardiff CF10 3AX UK

UK Centre for Ecology and Hydrology Wallingford OX10 8BB UK

Vall d Hebron Institut de Recerca Barcelona 08035 Spain

Zobrazit více v PubMed

P. Matzinger, Science 2002, 296, 301.

A. A. Gust, R. Pruitt, T. Nurnberger, Trends Plant Sci. 2017, 22, 779.

Z. Wang, X. Xie, J. Zhao, X. Liu, W. Feng, J. C. White, B. Xing, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 4434.

J. T. Lv, P. Christie, S. Z. Zhang, Environ. Sci.: Nano 2019, 6, 41.

C. J. Kuo, M. Hansen, E. Troemel, Autophagy 2018, 14, 233.

G. W. Litman, J. P. Rast, S. D. Fugmann, Nat. Rev. Immunol. 2010, 10, 543.

S. D. Fugmann, C. Messier, L. A. Novack, R. A. Cameron, J. P. Rast, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 3728.

J. Rodrigues, F. A. Brayner, L. C. Alves, R. Dixit, C. Barillas-Mury, Science 2010, 329, 1353.

T. H. Mogensen, Clin. Microbiol. Rev. 2009, 22, 240.

A. F. Rowley, A. Powell, J. Immunol. 2007, 179, 7209.

M. Bilej, P. Prochazkova, M. Silerova, R. Joskova, Adv. Exp. Med. Biol. 2010, 708, 66.

L. Canesi, C. Pruzzo, in Lessons in Immunity: From Single-Cell Organisms to Mammals (Eds: L. Ballarin, M. Cammarata), Academic Press, Elsevier Inc., Amsterdam 2016.

L. Canesi, M. Auguste, M. J. Bebianno, in Ecotoxicology of Nanoparticles in Aquatic Systems (Eds: J. Blasco, I. Corsi), CRC Press, Boca Raton, FL 2019.

L. Canesi, P. Prochazkova, in Nanoparticles and the Immune System (Eds: D. Boraschi, A. Duschl), Elsevier, Amsterdam 2014, p. 91.

A. Pinsino, V. Matranga, Dev. Comp. Immunol. 2015, 49, 198.

A. Alijagic, O. Benada, O. Kofronova, D. Cigna, A. Pinsino, Front. Immunol. 2019, 10, 2261.

A. Alijagic, D. Gaglio, E. Napodano, R. Russo, C. Costa, O. Benada, O. Kofronova, A. Pinsino, J. Hazard. Mater. 2020, 384, 121389.

A. Pinsino, R. Russo, R. Bonaventura, A. Brunelli, A. Marcomini, V. Matranga, Sci. Rep. 2015, 5, 14492.

P. Engelmann, Y. Hayashi, K. Bodo, D. Ernszt, I. Somogyi, A. Steib, J. Orban, E. Pollak, M. Nyitrai, P. Nemeth, L. Molnar, Dev. Comp. Immunol. 2016, 65, 41.

K. Bodo, D. Ernszt, P. Nemeth, P. Engelmann, Invertebr. Survival J. 2018, 15, 338.

A. Irizar, C. Rivas, N. Garcia-Velasco, F. Goni de Cerio, J. Etxebarria, I. Marigomez, M. Soto, Ecotoxicology 2015, 24, 1004.

A. F. Rowley, in Encyclopedia of Immunobiology: Development and Phylogeny of the Immune System, Vol. 1 (Eds: M. J. H. Ratcliffe, W. Hein, J. R. Gordon, C. J. Guidos, A. Rolink), Academic Press Ltd.-Elsevier Science Ltd., London 2016, p. 437.

N. Browne, M. Heelan, K. Kavanagh, Virulence 2013, 4, 597.

M. J. Williams, J. Immunol. 2007, 178, 4711.

G. Bidla, M. S. Dushay, U. Theopold, J. Cell Sci. 2007, 120, 1209.

R. Kostanjsek, T. P. Marolt, J. Invertebr. Pathol. 2015, 125, 56.

F. Chevalier, J. Herbiniere-Gaboreau, J. Bertaux, M. Raimond, F. Morel, D. Bouchon, P. Greve, C. Braquart-Varnier, PLoS One 2011, 6, e18531.

Y. L. Zhou, W. B. Gu, D. D. Tu, Q. H. Zhu, Z. K. Zhou, Y. Y. Chen, M. A. Sh, Fish Shellfish Immunol. 2018, 72, 459.

R. Ishwarya, B. Vaseeharan, S. Subbaiah, A. K. Nazar, M. Govindarajan, N. S. Alharbi, S. Kadaikunnan, J. M. Khaled, M. N. Al-Anbr, J. Photochem. Photobiol., B 2018, 183, 318.

E. Czarniewska, P. Nowicki, M. Kuczer, G. Schroeder, Sci. Rep. 2019, 9, 10330.

N. A. Monteiro-Riviere, K. Wiench, R. Landsiedel, S. Schulte, A. O. Inman, J. E. Riviere, Toxicol. Sci. 2011, 123, 264.

E. Kolaczkowska, P. Kubes, Nat. Rev. Immunol. 2013, 13, 159.

V. Brinkmann, U. Reichard, C. Goosmann, B. Fauler, Y. Uhlemann, D. S. Weiss, Y. Weinrauch, A. Zychlinsky, Science 2004, 303, 1532.

M. Mukherjee, P. Lacy, S. Ueki, Front. Immunol. 2018, 9, 2763.

J. M. Brown, T. M. Wilson, D. D. Metcalfe, Clin. Exp. Allergy 2008, 38, 4.

G. Eberl, M. Colonna, J. P. Di Santo, A. N. McKenzie, Science 2015, 348, aaa6566.

P. Italiani, D. Boraschi, Front. Immunol. 2014, 5, 514.

A. Mantovani, S. K. Biswas, M. R. Galdiero, A. Sica, M. Locati, J. Pathol. 2013, 229, 176.

R. M. Steinman, H. Hemmi, Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2006, 311, 17.

F. Barbero, L. Russo, M. Vitali, J. Piella, I. Salvo, M. L. Borrajo, M. Busquets-Fite, R. Grandori, N. G. Bastus, E. Casals, V. Puntes, Semin. Immunol. 2017, 34, 52.

C. F. Borgognoni, M. Mormann, Y. Qu, M. Schafer, K. Langer, C. Ozturk, S. Wagner, C. Chen, Y. Zhao, H. Fuchs, K. Riehemann, Nanomedicine 2015, 11, 275.

Y. Hayashi, T. Miclaus, S. Murugadoss, M. Takamiya, C. Scavenius, K. Kjaer-Sorensen, J. J. Enghild, U. Straehle, C. Oxvig, C. Weiss, D. S. Sutherland, Environ. Sci.: Nano 2017, 4, 895.

Y. Hayashi, T. Miclaus, C. Scavenius, K. Kwiatkowska, A. Sobota, P. Engelmann, J. J. Scott-Fordsmand, J. J. Enghild, D. S. Sutherland, Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 14367.

Y. Hayashi, T. Miclaus, P. Engelmann, H. Autrup, D. S. Sutherland, J. J. Scott-Fordsmand, Nanotoxicology 2016, 10, 303.

L. Canesi, T. Balbi, R. Fabbri, A. Salis, G. Damonte, M. Volland, J. Blasco, NanoImpact 2017, 8, 89.

L. F. Marques-Santos, G. Grassi, E. Bergami, C. Faleri, T. Balbi, A. Salis, G. Damonte, L. Canesi, I. Corsi, Nanotoxicology 2018, 12, 847.

T. Nurnberger, F. Brunner, B. Kemmerling, L. Piater, Immunol. Rev. 2004, 198, 249.

L. Radoshevich, O. Dussurget, Front. Microbiol. 2016, 7, 313.

T. Hibino, M. Loza-Coll, C. Messier, A. J. Majeske, A. H. Cohen, D. P. Terwilliger, K. M. Buckley, V. Brockton, S. V. Nair, K. Berney, S. D. Fugmann, M. K. Anderson, Z. Pancer, R. A. Cameron, L. C. Smith, J. P. Rast, Dev. Biol. 2006, 300, 349.

S. F. Huang, S. C. Yuan, L. Guo, Y. H. Yu, J. Li, T. Wu, T. Liu, M. Y. Yang, K. Wu, H. L. Liu, J. Ge, Y. C. Yu, H. Q. Huang, M. L. Dong, C. L. Yu, S. W. Chen, A. L. Xu, Genome Res. 2008, 18, 1112.

M. Gerdol, P. Venier, P. Edomi, A. Pallavicini, Dev. Comp. Immunol. 2017, 70, 145.

S. M. Degnan, Dev. Comp. Immunol. 2015, 48, 269.

P. Prochazkova, R. Roubalova, F. Skanta, J. Dvorak, N. I. N. Pacheco, M. Kolarik, M. Bilej, Front. Immunol. 2019, 10, 1277.

F. Skanta, R. Roubalova, J. Dvorak, P. Prochazkova, M. Bilej, Dev. Comp. Immunol. 2013, 41, 694.

Q. Zhang, C. M. Zmasek, A. Godzik, Immunogenetics 2010, 62, 263.

P. Prochazkova, R. Roubalova, J. Dvorak, N. I. Navarro Pacheco, M. Bilej, Dev. Comp. Immunol. 2020, 102, 103493.

Y. Lu, F. Su, Q. Li, J. Zhang, Y. Li, T. Tang, Q. Hu, X. Q. Yu, Dev. Comp. Immunol. 2020, 102, 103468.

Y. Huang, Q. Ren, Dev. Comp. Immunol. 2020, 104, 103569.

W. Wang, X. Song, L. Wang, L. Song, Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 721.

K. Murphy, C. Weaver, Janeway's Immunobiology, 9th ed., Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC, New York 2017.

O. Takeuchi, S. Akira, Cell 2010, 140, 805.

D. Boraschi, P. Italiani, R. Palomba, P. Decuzzi, A. Duschl, B. Fadeel, S. M. Moghimi, Semin. Immunol. 2017, 34, 33.

C. Dostert, V. Petrilli, R. Van Bruggen, C. Steele, B. T. Mossman, J. Tschopp, Science 2008, 320, 674.

S. C. Eisenbarth, O. R. Colegio, W. O'Connor, F. S. Sutterwala, R. A. Flavell, Nature 2008, 453, 1122.

V. Hornung, F. Bauernfeind, A. Halle, E. O. Samstad, H. Kono, K. L. Rock, K. A. Fitzgerald, E. Latz, Nat. Immunol. 2008, 9, 847.

B. Sun, X. Wang, Z. Ji, R. Li, T. Xia, Small 2013, 9, 1595.

M. Tsugita, N. Morimoto, M. Tashiro, K. Kinoshita, M. Nakayama, Cell Rep. 2017, 18, 1298.

N. G. Bastus, E. Sanchez-Tillo, S. Pujals, C. Farrera, M. J. Kogan, E. Giralt, A. Celada, J. Lloberas, V. Puntes, Mol. Immunol. 2009, 46, 743.

D. E. Owens, N. A. Peppas, Int. J. Pharm. 2006, 307, 93.

E. Casals, T. Pfaller, A. Duschl, G. J. Oostingh, V. F. Puntes, Small 2011, 7, 3479.

C. Foged, B. Brodin, S. Frokjaer, A. Sundblad, Int. J. Pharm. 2005, 298, 315.

C. A. Fromen, T. B. Rahhal, G. R. Robbins, M. P. Kai, T. W. Shen, J. C. Luft, J. M. DeSimone, Nanomedicine 2016, 12, 677.

K. Niikura, T. Matsunaga, T. Suzuki, S. Kobayashi, H. Yamaguchi, Y. Orba, A. Kawaguchi, H. Hasegawa, K. Kajino, T. Ninomiya, K. Ijiro, H. Sawa, ACS Nano 2013, 7, 3926.

P. Foroozandeh, A. A. Aziz, Nanoscale Res. Lett. 2018, 13, 339.

J. A. Champion, S. Mitragotri, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 4930.

S. Zhang, H. Gao, G. Bao, ACS Nano 2015, 9, 8655.

S. Behzadi, V. Serpooshan, W. Tao, M. A. Hamaly, M. Y. Alkawareek, E. C. Dreaden, D. Brown, A. M. Alkilany, O. C. Farokhzad, M. Mahmoudi, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 4218.

N. W. Kam, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6021.

H. Y. Nam, S. M. Kwon, H. Chung, S. Y. Lee, S. H. Kwon, H. Jeon, Y. Kim, J. H. Park, J. Kim, S. Her, Y. K. Oh, I. C. Kwon, K. Kim, S. Y. Jeong, J. Controlled Release 2009, 135, 259.

A. Baranska, A. Shawket, M. Jouve, M. Baratin, C. Malosse, O. Voluzan, T. P. Vu Manh, F. Fiore, M. Bajenoff, P. Benaroch, M. Dalod, M. Malissen, S. Henri, B. Malissen, J. Exp. Med. 2018, 215, 1115.

F. T. Andon, A. A. Kapralov, N. Yanamala, W. Feng, A. Baygan, B. J. Chambers, K. Hultenby, F. Ye, M. S. Toprak, B. D. Brandner, A. Fornara, J. Klein-Seetharaman, G. P. Kotchey, A. Star, A. A. Shvedova, B. Fadeel, V. E. Kagan, Small 2013, 9, 2721.

I. I. Vlasova, A. A. Kapralov, Z. P. Michael, S. C. Burkert, M. R. Shurin, A. Star, A. A. Shvedova, V. E. Kagan, Toxicol. Appl. Pharmacol. 2016, 299, 58.

M. Bartneck, H. A. Keul, G. Zwadlo-Klarwasser, J. Groll, Nano Lett. 2010, 10, 59.

S. Yousefi, J. A. Gold, N. Andina, J. J. Lee, A. M. Kelly, E. Kozlowski, I. Schmid, A. Straumann, J. Reichenbach, G. J. Gleich, H. U. Simon, Nat. Med. 2008, 14, 949.

C. T. Robb, E. A. Dyrynda, R. D. Gray, A. G. Rossi, V. J. Smith, Nat. Commun. 2014, 5, 4627.

F. Wen, G. J. White, H. D. VanEtten, Z. Xiong, M. C. Hawes, Plant Physiol. 2009, 151, 820.

C. Farrera, K. Bhattacharya, B. Lazzaretto, F. T. Andon, K. Hultenby, G. P. Kotchey, A. Star, B. Fadeel, Nanoscale 2014, 6, 6974.

S. Boeltz, P. Amini, H. J. Anders, F. Andrade, R. Bilyy, S. Chatfield, I. Cichon, D. M. Clancy, J. Desai, T. Dumych, N. Dwivedi, R. A. Gordon, J. Hahn, A. Hidalgo, M. H. Hoffmann, M. J. Kaplan, J. S. Knight, E. Kolaczkowska, P. Kubes, M. Leppkes, A. A. Manfredi, S. J. Martin, C. Maueroder, N. Maugeri, I. Mitroulis, L. E. Munoz, D. Nakazawa, I. Neeli, V. Nizet, E. Pieterse, M. Z. Radic, C. Reinwald, K. Ritis, P. Rovere-Querini, M. Santocki, C. Schauer, G. Schett, M. J. Shlomchik, H. U. Simon, P. Skendros, D. Stojkov, P. Vandenabeele, T. V. Berghe, J. van der Vlag, L. Vitkov, M. von Kockritz-Blickwede, S. Yousefi, A. Zarbock, M. Herrmann, Cell Death Differ. 2019, 26, 395.

L. E. Munoz, R. Bilyy, M. H. Biermann, D. Kienhofer, C. Maueroder, J. Hahn, J. M. Brauner, D. Weidner, J. Chen, M. Scharin-Mehlmann, C. Janko, R. P. Friedrich, D. Mielenz, T. Dumych, M. D. Lootsik, C. Schauer, G. Schett, M. Hoffmann, Y. Zhao, M. Herrmann, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2016, 113, E5856.

A. Robert-Seilaniantz, M. Grant, J. D. Jones, Annu. Rev. Phytopathol. 2011, 49, 317.

G. Marslin, C. J. Sheeba, G. Franklin, Front. Plant Sci. 2017, 8, 832.

R. Ruotolo, E. Maestri, L. Pagano, M. Marmiroli, J. C. White, N. Marmiroli, Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 2451.

I. Sanzari, A. Leone, A. Ambrosone, Front. Bioeng. Biotechnol. 2019, 7, 120.

O. Migliaccio, A. Pinsino, E. Maffioli, A. M. Smith, C. Agnisola, V. Matranga, S. Nonnis, G. Tedeschi, M. Byrne, M. C. Gambi, A. Palumbo, Sci. Total Environ. 2019, 672, 938.

L. C. Smith, V. Arizza, M. A. Barela Hudgell, G. Barone, A. G. Bodnar, K. M. Buckley, V. Cunsolo, N. Dheilly, N. Franchi, S. D. Fugmann, F. Furukawa, J. Garcia-Arraras, J. H. Henson, T. Hibino, Z. H. Irons, C. Li, C. M. Lun, A. J. Majeste, M. Oren, P. Pagliara, A. Pinsino, D. A. Raftos, J. P. Rast, B. Samasa, D. Schillaci, C. S. Schrankel, L. Stabili, K. Stensvag, E. Sutton, in Advances in Comparative Immunology (Ed: E. L. Cooper), Springer Publisher, Berlin 2018.

E. Bigorgne, L. Foucaud, C. Caillet, L. Giamberini, J. Nahmani, F. Thomas, F. Rodius, J. Nanopart. Res. 2012, 14, 959.

C. M. Adema, Results Probl. Cell Differ. 2015, 57, 111.

L. Canesi, I. Corsi, Sci. Total Environ. 2016, 565, 933.

A. Alijagic, A. Pinsino, Ecotoxicol. Environ. Saf. 2017, 144, 416.

P. Engelmann, Y. Hayashi, K. Bodo, L. Molnar, in Lessons in Immunity. From Single-Cell Organisms to Mammals (Eds: L. Ballarin, M. Cammarata), Elsevier, Amsterdam 2016, p. 53.

A. Beschin, M. Bilej, F. Hanssens, J. Raymakers, E. Van Dyck, H. Revets, L. Brys, J. Gomez, P. De Baetselier, M. Timmermans, J. Biol. Chem. 1998, 273, 24948.

M. Bilej, L. Brys, A. Beschin, R. Lucas, E. Vercauteren, R. Hanusova, P. De Baetselier, Immunol. Lett. 1995, 45, 123.

O. Panzarino, P. Hyrsl, P. Dobes, L. Vojtek, P. Vernile, G. Bari, R. Terzano, M. Spagnuolo, E. de Lillo, Chemosphere 2016, 145, 480.

E. Bigorgne, L. Foucaud, E. Lapied, J. Labille, C. Botta, C. Sirguey, J. Falla, J. Rose, E. J. Joner, F. Rodius, J. Nahmani, Environ. Pollut. 2011, 159, 2698.

Y. Hayashi, P. Engelmann, Invertebr. Survival J. 2013, 10, 69.

Y. Hayashi, P. Engelmann, R. Foldbjerg, M. Szabo, I. Somogyi, E. Pollak, L. Molnar, H. Autrup, D. S. Sutherland, J. Scott-Fordsmand, L. H. Heckmann, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 4166.

Y. Yang, Y. Xiao, M. Li, F. Ji, C. Hu, Y. Cui, PLoS One 2017, 12, e0170092.

S. Qi, D. Wang, L. Zhu, M. Teng, C. Wang, X. Xue, L. Wu, Environ. Sci. Pollut. Res. 2018, 25, 14138.

C. M. Ho, S. K. Yau, C. N. Lok, M. H. So, C. M. Che, Chem. - Asian J. 2010, 5, 285.

L. Vazquez, J. Alpuche, G. Maldonado, C. Agundis, A. Pereyra-Morales, E. Zenteno, Innate Immun. 2009, 15, 179.

R. Krautz, B. Arefin, U. Theopold, Front. Plant Sci. 2014, 5, 342.

M. Ashida, P. T. Brey, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995, 92, 10698.

L. Cerenius, K. Söderhäll, Immunol. Rev. 2004, 198, 116.

K. Söderhäll, L. Cerenius, Curr. Opin. Immunol. 1998, 10, 23.

I. Krams, G. M. Burghardt, R. Krams, G. Trakimas, A. Kaasik, S. Luoto, M. J. Rantala, T. Krama, Oecologia 2016, 182, 99.

P. Irmak, J. Kurtz, M. Zimmer, Eur. J. Soil Biol. 2005, 41, 77.

H. Liu, P. Jiravanichpaisal, L. Cerenius, B. L. Lee, I. Soderhall, K. Soderhall, J. Biol. Chem. 2007, 282, 33593.

E. Jaenicke, S. Fraune, S. May, P. Irmak, R. Augustin, C. Meesters, H. Decker, M. Zimmer, Dev. Comp. Immunol. 2009, 33, 1055.

K. K. Griendling, R. M. Touyz, J. L. Zweier, S. Dikalov, W. Chilian, Y. R. Chen, D. G. Harrison, A. Bhatnagar, S. American Heart Association Council on Basic Cardiovascular, Circ. Res. 2016, 119, e39.

F. C. Yeh, S. H. Wu, C. Y. Lai, C. Y. Lee, Comp. Biochem. Physiol., Part B: Biochem. Mol. Biol. 2006, 144, 11.

R. D. Rosa, M. A. Barracco, Invertebr. Survival J. 2010, 7, 262.

M. A. Dobrovolskaia, P. Aggarwal, J. B. Hall, S. E. McNeil, Mol. Pharmaceutics 2008, 5, 487.

Y. Bian, K. Kim, T. Ngo, I. Kim, O. N. Bae, K. M. Lim, J. H. Chung, Part. Fibre Toxicol. 2019, 16, 9.

H. Huang, W. Lai, M. Cui, L. Liang, Y. Lin, Q. Fang, Y. Liu, L. Xie, Sci. Rep. 2016, 6, 25518.

S. M. Moghimi, D. Simberg, Nano Today 2017, 15, 8.

P. Wibroe, S. M. Moghimi, in Functional Nanoparticles for Bioanalysis, Nanomedicine, and Bioelectronic Devices, Vol. 2 (Eds: M. Hepel, C. J. Zhong), American Chemical Society, Washington, DC 2012, p. 365.

A. Chonn, P. R. Cullis, D. V. Devine, J. Immunol. 1991, 146, 4234.

I. Bertholon, C. Vauthier, D. Labarre, Pharm. Res. 2006, 23, 1313.

I. Hamad, O. Al-Hanbali, A. C. Hunter, K. J. Rutt, T. L. Andresen, S. M. Moghimi, ACS Nano 2010, 4, 6629.

S. M. Moghimi, D. Simberg, T. Skotland, A. Yaghmur, A. C. Hunter, J. Pharmacol. Exp. Ther. 2019, 370, 581.

S. Hussain, F. Al-Nsour, A. B. Rice, J. Marshburn, B. Yingling, Z. Ji, J. I. Zink, N. J. Walker, S. Garantziotis, ACS Nano 2012, 6, 5820.

E. J. Yang, S. Kim, J. S. Kim, I. H. Choi, Biomaterials 2012, 33, 6858.

M. Hashimoto, K. Kawai, H. Kawakami, S. Imazato, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2016, 104, 209.

M. Matysiak-Kucharek, M. Czajka, K. Sawicki, M. Kruszewski, L. Kapka-Skrzypczak, Nanotechnol. Rev. 2018, 7, 541.

J. R. Dorin, B. J. McHugh, S. L. Cox, D. J. Davidson, in Molecular Medical Microbiology, Vol. 1, 2nd ed. (Eds: Y. W. Tang, D. Liu, J. Schwartzman, M. Sussman, I. Poxton), Elsevier, Amsterdam 2015, p. 539.

S. Ruden, K. Hilpert, M. Berditsch, P. Wadhwani, A. S. Ulrich, Antimicrob. Agents Chemother. 2009, 53, 3538.

F. Findlay, J. Pohl, P. Svoboda, P. Shakamuri, K. McLean, N. F. Inglis, L. Proudfoot, P. G. Barlow, J. Immunol. 2017, 199, 2483.

A. A. Shvedova, A. A. Kapralov, W. H. Feng, E. R. Kisin, A. R. Murray, R. R. Mercer, C. M. St Croix, M. A. Lang, S. C. Watkins, N. V. Konduru, B. L. Allen, J. Conroy, G. P. Kotchey, B. M. Mohamed, A. D. Meade, Y. Volkov, A. Star, B. Fadeel, V. E. Kagan, PLoS One 2012, 7, e30923.

K. Bhattacharya, G. Kilic, P. M. Costa, B. Fadeel, Nanotoxicology 2017, 11, 809.

R. A. Daynes, D. C. Jones, Nat. Rev. Immunol. 2002, 2, 748.

M. Tokutome, T. Matoba, Y. Nakano, A. Okahara, M. Fujiwara, J. I. Koga, K. Nakano, H. Tsutsui, K. Egashira, Cardiovasc. Res. 2019, 115, 419.

L. Baron, A. Gombault, M. Fanny, B. Villeret, F. Savigny, N. Guillou, C. Panek, M. Le Bert, V. Lagente, F. Rassendren, N. Riteau, I. Couillin, Cell Death Dis. 2015, 6, e1629.

W. H. Elmer, J. C. White, Environ. Sci.: Nano 2016, 3, 1072.

A. Servin, W. Elmer, A. Mukherjee, R. De la Torre-Roche, H. Hamdi, J. C. White, P. Bindraban, C. Dimkpa, J. Nanopart. Res. 2015, 17, 92.

S. Dwivedi, Q. Saquib, A. A. Al-Khedhairy, J. Musarrat, in Microbial Inoculants in Sustainable Agricultural Productivity, Vol. 2 (Eds: D. P. Singh, H. B. Singh, R. Prabha), Springer, New Delhi, India 2016, p. 271.

Y. Shang, M. K. Hasan, G. J. Ahammed, M. Li, H. Yin, J. Zhou, Molecules 2019, 24, 2558.

P. Vanathi, P. Rajiv, R. Sivaraj, Bull. Mater. Sci. 2016, 39, 1165.

W. Elmer, J. C. White, Annu. Rev. Phytopathol. 2018, 56, 111.

K. Giannousi, I. Avramidis, C. Dendrinou-Samara, RSC Adv. 2013, 3, 21743.

T. Muralisankar, P. S. Bhavan, S. Radhakrishnan, C. Seenivasan, N. Manickam, V. Srinivasan, Biol. Trace Elem. Res. 2014, 160, 56.

T. Muralisankar, P. Saravana Bhavan, S. Radhakrishnan, C. Seenivasan, V. Srinivasan, J. Trace Elem. Med. Biol. 2016, 34, 39.

V. Srinivasan, P. S. Bhavan, G. Rajkumar, T. Satgurunathan, T. Muralisankar, Biol. Trace Elem. Res. 2017, 177, 196.

A. C. da Silva Martins, J. Artigas Flores, C. Porto, L. A. Romano, W. Wasielesky Junior, S. S. Caldas, E. G. Primel, I. Kulkamp-Guerreiro, J. M. Monserrat, Aquacult. Nutr. 2018, 24, 1255.

M. Tello-Olea, S. Rosales-Mendoza, A. I. Campa-Cordova, G. Palestino, A. Luna-Gonzalez, M. Reyes-Becerril, E. Velazquez, L. Hernandez-Adame, C. Angulo, Fish Shellfish Immunol. 2019, 84, 756.

F. Qin, T. Shen, H. Yang, J. Qian, D. Zou, J. Li, H. Liu, Y. Zhang, X. Song, Fish Shellfish Immunol. 2019, 92, 367.

M. Auguste, T. Balbi, M. Montagna, R. Fabbri, M. Sendra, J. Blasco, L. Canesi, Comp. Biochem. Physiol., Part C: Toxicol. Pharmacol. 2019, 219, 95.

M. Auguste, A. Lasa, A. Pallavicini, S. Gualdi, L. Vezzulli, L. Canesi, Sci. Total Environ. 2019, 670, 129.

C. Falugi, M. G. Aluigi, M. C. Chiantore, D. Privitera, P. Ramoino, M. A. Gatti, A. Fabrizi, A. Pinsino, V. Matranga, Mar. Environ. Res. 2012, 76, 114.

M. Delaval, S. Boland, B. Solhonne, M. A. Nicola, S. Mornet, A. Baeza-Squiban, J. M. Sallenave, I. Garcia-Verdugo, Part. Fibre Toxicol. 2015, 12, 1.

S. T. Khan, J. Musarrat, A. A. Al-Khedhairy, Colloids Surf., B 2016, 146, 70.

X. Hou, X. Zhang, W. Zhao, C. Zeng, B. Deng, D. W. McComb, S. Du, C. Zhang, W. Li, Y. Dong, Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 41.

H. Han, Y. H. Park, H. J. Park, K. Lee, K. Um, J. W. Park, J. H. Lee, Respir. Res. 2016, 17, 60.

A. V. Fedulov, A. Leme, Z. Yang, M. Dahl, R. Lim, T. J. Mariani, L. Kobzik, Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2008, 38, 57.

M. Chu, Q. Wu, H. Yang, R. Yuan, S. Hou, Y. Yang, Y. Zou, S. Xu, K. Xu, A. Ji, L. Sheng, Small 2010, 6, 670.

P. Cela, B. Vesela, E. Matalova, Z. Vecera, M. Buchtova, Cells Tissues Organs 2014, 199, 1.

F. Huaux, Front. Immunol. 2018, 9, 2364.

G. Gahlawat, A. R. Choudhury, RSC Adv. 2019, 9, 12944.

L. Fu, T. Zhou, J. Wang, L. You, Y. Lu, L. Yu, S. Zhou, Front. Microbiol. 2019, 10, 388.

B. A. Chambers, A. R. Afrooz, S. Bae, N. Aich, L. Katz, N. B. Saleh, M. J. Kirisits, Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 761.

E. Casals, R. Barrena, A. Garcia, E. Gonzalez, L. Delgado, M. Busquets-Fite, X. Font, J. Arbiol, P. Glatzel, K. Kvashnina, A. Sanchez, V. Puntes, Small 2014, 10, 2801.

N. G. Bastus, E. Sanchez-Tillo, S. Pujals, C. Farrera, C. Lopez, E. Giralt, A. Celada, J. Lloberas, V. Puntes, ACS Nano 2009, 3, 1335.

H. Tlaskalova-Hogenova, R. Stepankova, H. Kozakova, T. Hudcovic, L. Vannucci, L. Tuckova, P. Rossmann, T. Hrncir, M. Kverka, Z. Zakostelska, K. Klimesova, J. Pribylova, J. Bartova, D. Sanchez, P. Fundova, D. Borovska, D. Srutkova, Z. Zidek, M. Schwarzer, P. Drastich, D. P. Funda, Cell Mol. Immunol. 2011, 8, 110.

M. H. Mohajeri, R. J. M. Brummer, R. A. Rastall, R. K. Weersma, H. J. M. Harmsen, M. Faas, M. Eggersdorfer, Eur. J. Nutr. 2018, 57, 1.

B. Routy, E. Le Chatelier, L. Derosa, C. P. M. Duong, M. T. Alou, R. Daillere, A. Fluckiger, M. Messaoudene, C. Rauber, M. P. Roberti, M. Fidelle, C. Flament, V. Poirier-Colame, P. Opolon, C. Klein, K. Iribarren, L. Mondragon, N. Jacquelot, B. Qu, G. Ferrere, C. Clemenson, L. Mezquita, J. R. Masip, C. Naltet, S. Brosseau, C. Kaderbhai, C. Richard, H. Rizvi, F. Levenez, N. Galleron, B. Quinquis, N. Pons, B. Ryffel, V. Minard-Colin, P. Gonin, J. C. Soria, E. Deutsch, Y. Loriot, F. Ghiringhelli, G. Zalcman, F. Goldwasser, B. Escudier, M. D. Hellmann, A. Eggermont, D. Raoult, L. Albiges, G. Kroemer, L. Zitvogel, Science 2018, 359, 91.

N. Mach, A. Clark, Trends Microbiol. 2017, 25, 607.

M. Karavolos, A. Holban, Pharmaceuticals 2016, 9, 62.

S. Prabhu, E. K. Poulose, Int. Nano Lett. 2012, 2, 32.

A. M. El Badawy, R. G. Silva, B. Morris, K. G. Scheckel, M. T. Suidan, T. M. Tolaymat, Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 283.

T. Hosokawa, R. Koga, Y. Kikuchi, X. Y. Meng, T. Fukatsu, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 769.

A. Brune, Nat. Rev. Microbiol. 2014, 12, 168.

D. Cheng, Z. Guo, M. Riegler, Z. Xi, G. Liang, Y. Xu, Microbiome 2017, 5, 13.

Y. Kikuchi, M. Hayatsu, T. Hosokawa, A. Nagayama, K. Tago, T. Fukatsu, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 8618.

D. Ribet, P. Cossart, Microbes Infect. 2015, 17, 173.

S. P. Claus, H. Guillou, S. Ellero-Simatos, npj Biofilms Microbiomes 2016, 2, 16003.

C. S. Rosenfeld, Front. Cell. Infect. Microbiol. 2017, 7, 396.

B. L. Weiss, M. Maltz, S. Aksoy, J. Immunol. 2012, 188, 3395.

H. Bouwmeester, M. van der Zande, M. A. Jepson, Wiley Interdiscip. Rev.: Nanomed. Nanobiotechnol. 2018, 10, 1481.

Y. Jin, S. Wu, Z. Zeng, Z. Fu, Environ. Pollut. 2017, 222, 1.

H. Q. Chen, R. F. Zhao, B. Wang, C. X. Cai, L. N. Zheng, H. L. Wang, M. Wang, H. Ouyang, X. Y. Zhou, Z. F. Chai, Y. L. Zhao, W. Y. Feng, NanoImpact 2017, 8, 80.

K. Williams, J. Milner, M. D. Boudreau, K. Gokulan, C. E. Cerniglia, S. Khare, Nanotoxicology 2015, 9, 279.

X. Han, B. Geller, K. Moniz, P. Das, A. K. Chippindale, V. K. Walker, Sci. Total Environ. 2014, 487, 822.

S. van den Brule, J. Ambroise, H. Lecloux, C. Levard, R. Soulas, P. J. De Temmerman, M. Palmai-Pallag, E. Marbaix, D. Lison, Part. Fibre Toxicol. 2015, 13, 38.

L. A. Wilding, C. M. Bassis, K. Walacavage, S. Hashway, P. R. Leroueil, M. Morishita, A. D. Maynard, M. A. Philbert, I. L. Bergin, Nanotoxicology 2016, 10, 513.

A. B. Javurek, D. Suresh, W. G. Spollen, M. L. Hart, S. A. Hansen, M. R. Ellersieck, N. J. Bivens, S. A. Givan, A. Upendran, R. Kannan, C. S. Rosenfeld, Sci. Rep. 2017, 7, 2822.

J. L. Axson, D. I. Stark, A. L. Bondy, S. S. Capracotta, A. D. Maynard, M. A. Philbert, I. L. Bergin, A. P. Ault, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 20632.

A. Gogos, B. Thalmann, A. Voegelin, R. Kaegi, Environ. Sci.: Nano 2017, 4, 1733.

Y. Hashimoto, S. Takeuchi, S. Mitsunobu, Y. S. Ok, J. Hazard. Mater. 2017, 322, 318.

R. Sekine, E. R. Marzouk, M. Khaksar, K. G. Scheckel, J. P. Stegemeier, G. V. Lowry, E. Donner, E. Lombi, J. Environ. Qual. 2017, 46, 1198.

C. Levard, E. M. Hotze, B. P. Colman, A. L. Dale, L. Truong, X. Y. Yang, A. J. Bone, G. E. Brown Jr., R. L. Tanguay, R. T. Di Giulio, E. S. Bernhardt, J. N. Meyer, M. R. Wiesner, G. V. Lowry, Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 13440.

B. C. Reinsch, C. Levard, Z. Li, R. Ma, A. Wise, K. B. Gregory, G. E. Brown Jr., G. V. Lowry, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 6992.

D. L. Starnes, J. M. Unrine, C. P. Starnes, B. E. Collin, E. K. Oostveen, R. Ma, G. V. Lowry, P. M. Bertsch, O. V. Tsyusko, Environ. Pollut. 2015, 196, 239.

G. Malachin, E. Lubian, F. Mancin, E. Papini, R. Tavano, Clin. Vaccine Immunol. 2017, 24, e00178.

Y. Li, Z. Shi, I. Radauer-Preiml, A. Andosch, E. Casals, U. Luetz-Meindl, M. Cobaleda, Z. Lin, M. Jaberi-Douraki, P. Italiani, J. Horejs-Hoeck, M. Himly, N. A. Monteiro-Riviere, A. Duschl, V. F. Puntes, D. Boraschi, Nanotoxicology 2017, 11, 1157.

M. G. Bianchi, M. Allegri, M. Chiu, A. L. Costa, M. Blosi, S. Ortelli, O. Bussolati, E. Bergamaschi, Front. Immunol. 2017, 8, 866.

S. Grosse, J. Stenvik, A. M. Nilsen, Int. J. Nanomed. 2016, 11, 4625.

G. Laverny, A. Casset, A. Purohit, E. Schaeffer, C. Spiegelhalter, F. de Blay, F. Pons, Toxicol. Lett. 2013, 217, 91.

S. Taront, A. Dieudonne, S. Blanchard, P. Jeannin, P. Lassalle, Y. Delneste, P. Gosset, Part. Fibre Toxicol. 2009, 6, 9.

S. Tomic, J. Ethokic, S. Vasilijic, N. Ogrinc, R. Rudolf, P. Pelicon, D. Vucevic, P. Milosavljevic, S. Jankovic, I. Anzel, J. Rajkovic, M. S. Rupnik, B. Friedrich, M. Colic, PLoS One 2014, 9, e96584.

S. Wolf-Grosse, T. E. Mollnes, S. Ali, J. Stenvik, A. M. Nilsen, Nanomedicine 2018, 13.

M. Kinoshita, H. Miyazaki, H. Nakashima, M. Nakashima, M. Nishikawa, T. Ishikiriyama, S. Kato, K. Iwaya, S. Hiroi, N. Shinomiya, S. Seki, J. Innate Immun. 2017, 9, 493.

H. R. Michie, K. R. Manogue, D. R. Spriggs, A. Revhaug, S. O'Dwyer, C. A. Dinarello, A. Cerami, S. M. Wolff, D. W. Wilmore, N. Engl. J. Med. 1988, 318, 1481.

Y. Li, D. Boraschi, Nanomedicine 2016, 11, 269.

Y. Li, P. Italiani, E. Casals, N. Tran, V. F. Puntes, D. Boraschi, Nanotoxicology 2015, 9, 462.

H. Vallhov, J. Qin, S. M. Johansson, N. Ahlborg, M. A. Muhammed, A. Scheynius, S. Gabrielsson, Nano Lett. 2006, 6, 1682.

H. Schwarz, J. Gornicec, T. Neuper, M. A. Parigiani, M. Wallner, A. Duschl, J. Horejs-Hoeck, Sci. Rep. 2017, 7, 44750.

G. Ahn, S. S. Sekhon, Y.-E. Jeon, M.-S. Kim, K. Won, Y.-H. Kim, J.-Y. Ahn, Toxicol. Environ. Health Sci. 2017, 9, 259.

E. M. Reimer-Michalski, U. Conrath, Semin. Immunol. 2016, 28, 319.

J. A. Ryals, U. H. Neuenschwander, M. G. Willits, A. Molina, H. Y. Steiner, M. D. Hunt, Plant Cell 1996, 8, 1809.

R. Kaveh, Y. S. Li, S. Ranjbar, R. Tehrani, C. L. Brueck, B. Van Aken, Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 10637.

H. Chu, H.-J. Kim, J. S. Kim, M.-S. Kim, B.-D. Yoon, H.-J. Park, C. Y. Kim, Radiat. Phys. Chem. 2012, 81, 180.

S. Galdiero, A. Falanga, M. Vitiello, M. Cantisani, V. Marra, M. Galdiero, Molecules 2011, 16, 8894.

H. Hernandez-Hernandez, A. Juarez-Maldonado, A. Benavides-Mendoza, H. Ortega-Ortiz, G. Cadenas-Pliego, D. Sanchez-Aspeytia, S. Gonzalez-Morales, Agronomy 2018, 8, 10.

K. Imada, S. Sakai, H. Kajihara, S. Tanaka, S. Ito, Plant Pathol. 2016, 65, 551.

X. Lu, D. Sun, J. E. Rookes, L. Kong, X. Zhang, D. M. Cahill, Front. Plant Sci. 2019, 10, 1238.

D. Sun, H. I. Hussain, Z. Yi, J. E. Rookes, L. Kong, D. M. Cahill, J. Nanosci. Nanotechnol. 2018, 18, 1615.

L. Cao, Z. Zhou, S. Niu, C. Cao, X. Li, Y. Shan, Q. Huang, J. Agric. Food Chem. 2018, 66, 6594.

D. Melillo, R. Marino, P. Italiani, D. Boraschi, Front. Immunol. 2018, 9, 1915.

P. Norouzitallab, K. Baruah, P. Biswas, D. Vanrompay, P. Bossier, Sci. Rep. 2016, 6, 21166.

G. Wu, M. Li, Y. Liu, Y. Ding, Y. Yi, J. Insect Physiol. 2015, 81, 60.

G. Wu, Z. Zhao, C. Liu, L. Qiu, J. Econ. Entomol. 2014, 107, 559.

S. M. Barribeau, P. Schmid-Hempel, B. M. Sadd, PLoS One 2016, 11, e0159635.

A. Vilcinskas, Zoology 2016, 119, 273.

M. Auguste, T. Balbi, C. Ciacci, B. Canonico, S. Papa, L. Borello, L. Vezzulli, L. Canesi, Front. Immunol. 2020, 11, 426.

S. Saeed, J. Quintin, H. H. Kerstens, N. A. Rao, A. Aghajanirefah, F. Matarese, S. C. Cheng, J. Ratter, K. Berentsen, M. A. van der Ent, N. Sharifi, E. M. Janssen-Megens, M. Ter Huurne, A. Mandoli, T. van Schaik, A. Ng, F. Burden, K. Downes, M. Frontini, V. Kumar, E. J. Giamarellos-Bourboulis, W. H. Ouwehand, J. W. van der Meer, L. A. Joosten, C. Wijmenga, J. H. Martens, R. J. Xavier, C. Logie, M. G. Netea, H. G. Stunnenberg, Science 2014, 345, 1251086.

S.-C. Cheng, J. Quintin, R. A. Cramer, K. M. Shepardson, S. Saeed, V. Kumar, E. J. Giamarellos-Bourboulis, J. H. A. Martens, N. A. Rao, A. Aghajanirefah, G. R. Manjeri, Y. Li, D. C. Ifrim, R. J. W. Arts, B. M. J. W. van der Meer, P. M. T. Deen, C. Logie, L. A. O'Neill, P. Willems, F. L. van de Veerdonk, J. W. M. van der Meer, A. Ng, L. A. B. Joosten, C. Wijmenga, H. G. Stunnenberg, R. J. Xavier, M. G. Netea, Science 2014, 345, 1250684.

M. G. Netea, L. A. Joosten, E. Latz, K. H. Mills, G. Natoli, H. G. Stunnenberg, L. A. O'Neill, R. J. Xavier, Science 2016, 352, aaf1098.

S. Penkov, I. Mitroulis, G. Hajishengallis, T. Chavakis, Trends Immunol. 2019, 40, 1.

M. G. Netea, R. van Crevel, Semin. Immunol. 2014, 26, 512.

M. C. Rousseau, M. E. Parent, Y. St-Pierre, Pediatr. Allergy Immunol. 2008, 19, 438.

R. J. W. Arts, S. J. C. F. M. Moorlag, B. Novakovic, Y. Li, S.-Y. Wang, M. Oosting, V. Kumar, R. J. Xavier, C. Wijmenga, L. A. B. Joosten, C. B. E. M. Reusken, C. S. Benn, P. Aaby, M. P. Koopmans, H. G. Stunnenberg, R. van Crevel, M. G. Netea, Cell Host Microbe 2018, 23, 89.

J. Kleinnijenhuis, J. Quintin, F. Preijers, C. S. Benn, L. A. B. Joosten, C. Jacobs, J. van Loenhout, R. J. Xavier, P. Aaby, J. W. M. van der Meer, R. van Crevel, M. G. Netea, J. Innate Immun. 2014, 6, 152.

E. Kaufmann, J. Sanz, J. L. Dunn, N. Khan, L. E. Mendonca, A. Pacis, F. Tzelepis, E. Pernet, A. Dumaine, J. C. Grenier, F. Mailhot-Leonard, E. Ahmed, J. Belle, R. Besla, B. Mazer, I. L. King, A. Nijnik, C. S. Robbins, L. B. Barreiro, M. Divangahi, Cell 2018, 172, 176.

I. Mitroulis, K. Ruppova, B. Wang, L. S. Chen, M. Grzybek, T. Grinenko, A. Eugster, M. Troullinaki, A. Palladini, I. Kourtzelis, A. Chatzigeorgiou, A. Schlitzer, M. Beyer, L. A. B. Joosten, B. Isermann, M. Lesche, A. Petzold, K. Simons, I. Henry, A. Dahl, J. L. Schultze, B. Wielockx, N. Zamboni, P. Mirtschink, U. Coskun, G. Hajishengallis, M. G. Netea, T. Chavakis, Cell 2018, 172, 147.

P. Italiani, D. Boraschi, Front. Immunol. 2017, 8, 734.

X. Lu, I. R. Miousse, S. V. Pirela, S. Melnyk, I. Koturbash, P. Demokritou, Nanotoxicology 2016, 10, 629.

N. Chen, H. Wang, Q. Huang, J. Li, J. Yan, D. He, C. Fan, H. Song, Small 2014, 10, 3603.

B. J. Swartzwelter, F. Barbero, A. Verde, M. Mangini, M. Pirozzi, A. C. De Luca, V. F. Puntes, L. C. C. Leite, P. Italiani, D. Boraschi, Cells 2020, 9, 284.

A Novel Nanosafety Approach Using Cell Painting, Metabolomics, and Lipidomics Captures the Cellular and Molecular Phenotypes Induced by the Unintentionally Formed Metal-Based (Nano)Particles

Cross-Species Comparisons of Nanoparticle Interactions with Innate Immune Systems: A Methodological Review

The Effects of In Vivo Exposure to Copper Oxide Nanoparticles on the Gut Microbiome, Host Immunity, and Susceptibility to a Bacterial Infection in Earthworms