Demostrado Riesgo de cáncer por nanotubos de carbono
Publicado a las 01:21 PM CST en Nov 6,2017 | Actualizado a las 01:21 PM CST en Nov 6,2017
La nanotecnología, la ciencia del desarrollo de materiales que contienen una cantidad muy pequeña de materia prima, influye cada vez más en la vida cotidiana. Ahora los investigadores han demostrado por primera vez en ratones que los nanomateriales largos y delgados llamados nanotubos de carbono pueden tener el mismo efecto cancerígeno que el amianto: pueden inducir la formación de mesotelioma. Los hallazgos se observaron en un 10%-25% de los 32 animales incluidos en el estudio, que aún no se ha replicado en humanos. El trabajo aparece el 6 de noviembre en Current Biology.
Los nanotubos de carbono largos son un subtipo de nanotubos utilizados en la fabricación de materiales increíblemente resistentes, pero ligeros, que se utilizan cada vez más en una serie de productos industriales y de consumo, incluidos los equipos deportivos como cascos y bicicletas, aviones y automóviles deportivos, y placas base de computadoras.
Los nanotubos de carbono (CNT) tienen características químicas y físicas únicas como resultado de su nanoestructura. Los CNTs se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, en campos tan diversos como la electrónica y la medicina. Debido a su uso generalizado, es importante determinar la seguridad de los CNT para la protección de los sistemas ecológicos y la salud humana.
«A diferencia de los estudios a corto plazo que se reportaron anteriormente, esta es la primera vez que los efectos de los nanotubos de carbono largos y delgados, que conducen al mesotelioma, han sido monitoreados en ratones durante muchos meses», dice la autora principal Marion MacFarlane, profesora de la Unidad de Toxicología del Consejo de Investigación Médica (MRC) en Leicester, Reino Unido.
«Es importante destacar que no todas las nanofibras representan un peligro», agrega. «Queremos que nuestra investigación informe a los fabricantes y reguladores sobre opciones más seguras cuando se está seleccionando una nanofibra para la producción de nanomateriales para tecnologías emergentes».
«Los resultados que se ven en este documento contribuirán a un enfoque’ Safe by Design'», dice la primera autora, Tatyana Chernova, científica del MRC.
Un nanotubo de carbono es un material en forma de tubo, hecho de carbono, que tiene un diámetro medido en la escala del nanómetro. Un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro, o aproximadamente 10.000 veces más pequeño que un cabello humano. Los CNT son únicos porque la unión entre los átomos es muy fuerte y los tubos pueden tener relaciones de aspecto extremas. Un nanotubo de carbono puede ser tan delgado como unos pocos nanómetros, pero puede ser tan largo como cientos de micrones. Para poner esto en perspectiva, si tu cabello tuviera la misma proporción de aspecto, una hebra tendría más de 40 metros de largo.
En los experimentos con animales, los investigadores colocaron nanotubos de carbono largos en la pleura, el área alrededor de los pulmones donde se desarrolla el mesotelioma en humanos. «De esa manera, seguimos los cambios en la pleura a lo largo del desarrollo de la enfermedad, observando etapas de inflamación crónica, activación de vías de señalización pro-oncogénicas y, eventualmente, inactivación y/o pérdida de genes que son los guardianes del desarrollo del cáncer», dice MacFarlane. El mesotelioma causado por ratones largos de nanotubos de carbono fue en muchas maneras similares a las muestras tumorales de los pacientes.
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Los investigadores enfatizan que el peligro es planteado sólo por los tipos de nanomateriales que son largos, delgados y biopersistentes, lo que significa que no se descomponen dentro del cuerpo:»estos nanotubos largos y delgados son muy similares al asbesto en sus características estructurales y físicas», dice MacFarlane. «El sistema inmunológico hace un buen trabajo al reconocer los nanotubos que son más cortos, gruesos o enredados. Pueden ser fagocitados por los macrófagos y sacados del cuerpo.»
En los últimos años, varias publicaciones han informado sobre los efectos de los CNT. La mayoría de los estudios se han centrado en las respuestas animales y celulares, centrándose principalmente en las enfermedades respiratorias, especialmente los efectos inflamatorios en el pulmón. Sin embargo, aunque la inhalación es una vía de contaminación probable importante, debe tenerse en cuenta que existen otras vías de exposición pertinentes.
Otro conjunto importante de hallazgos salió del trabajo: los investigadores aprendieron nuevos detalles acerca de lo que sucede durante la latencia muy larga del desarrollo del mesotelioma y proporcionaron nueva información sobre el mecanismo por el cual se desarrolla el mesotelioma. Las observaciones en los ratones mostraron que la inflamación crónica causada por los nanotubos largos condujo a la inactivación de los mismos genes observados para ser alterados en las personas con mesotelioma. Los investigadores encontraron que la hipermethylation y el silenciamiento del locus de Cdkn2a condujo finalmente a la pérdida de las proteínas supresoras del tumor p16 y p19.
«Debido a que el mesotelioma se diagnostica cuando está bastante avanzado, no sabemos mucho acerca de los mecanismos tempranos por los que se forma», dice Chernova. «Esta investigación podría ayudarnos a encontrar biomarcadores para la detección temprana, así como proporcionar información para desarrollar terapias específicas para esta devastadora enfermedad».
Referencias & Fuentes
phys.org | Subset of carbon nanotubes poses cancer risk similar to asbestos in mice
ncbi.nlm.nih.gov | Mesothelioma: Do asbestos and carbon nanotubes pose the same health risk?
