Científicos de Irlanda, Suecia y Estados Unidos financiados con fondos comunitarios han realizado un estudio sobre los nanotubos de carbono que demuestra que estas moléculas de extraordinaria resistencia se pueden descomponer en carbono y agua aplicando una enzima que se encuentra en los leucocitos. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Nanotechnology, abre la posibilidad de utilizar este nuevo material de forma segura en los ámbitos de la medicina y la industria.
El trabajo forma parte del proyecto NANOMMUNE («Evaluación exhaustiva de los efectos peligrosos de los nanomateriales de diseño en el sistema inmunitario»), financiado con 3,36 millones de euros por medio del tema «Nanociencias, nanotecnologías, materiales y nuevas tecnologías de producción» (NMP) del Séptimo Programa Marco (7PM).
Los nanotubos de carbono son moléculas de carbono artificiales con forma cilíndrica que son más ligeras y resistentes que el acero y que, además, poseen propiedades eléctricas extraordinarias. Se utilizan en varios sectores de la industria, por ejemplo para fabricar chips de silicio, productos electrónicos y artículos para deporte. Los nanotubos de carbono se producen en grandes cantidades, lo cual tiene repercusiones en la salud laboral, y además se utilizan en la fabricación de fármacos novedosos y en diversas aplicaciones médicas. Por todo ello, su comportamiento en los seres vivos constituye un campo científico que despierta gran interés. Los investigadores de NANOMMUNE en concreto se proponen resolver las lagunas que existen en nuestro conocimiento sobre los posibles efectos nocivos de los nanomateriales artificiales en el sistema inmunitario de los seres humanos.
«Estudios anteriores han revelado que los nanotubos de carbono podrían servir para introducir fármacos u otras sustancias en células humanas, explicó el Dr. Bengt Fadeel, del Instituto de Medicina Ambiental del Instituto Karolinska (Suecia). «El problema era que hasta ahora se desconocía el modo de controlar la descomposición de los nanotubos, que puede provocar toxicidad y daños tisulares no deseados. Ahora nuestro estudio muestra el modo de descomponerlos en componentes inocuos por medios biológicos.»
Experimentos realizados recientemente en ratones han demostrado que los animales expuestos a nanotubos de carbono por inhalación o inyección en la cavidad abdominal son incapaces de descomponer este material, lo que les provoca inflamaciones agudas y cambios importantes en los tejidos que provocan problemas pulmonares y, en algunos casos, cáncer. Hay quien compara esta «biopersistencia» a la del asbesto, razón por la que se han realizado numerosos intentos por hallar métodos para eliminar su toxicidad.
Los investigadores del estudio referido examinaron los efectos de una enzima llamada mieloperoxidasa (MPO), característica de los glóbulos blancos (neutrófilos), sobre nanotubos de carbono tanto in vitro como en ratones. Así descubrieron que la enzima tiene la propiedad de descomponer los nanotubos en carbono y agua. Una vez descompuestos, éstos dejan de provocar un efecto inflamatorio en los pulmones de los roedores.
«Esto significa que quizás haya un modo de prevenir el efecto nocivo de los nanotubos de carbono en caso, por ejemplo, de un accidente en una planta de producción», apuntó el Dr. Fadeel. «Nuestros hallazgos también tienen relevancia de cara a posibles usos de los nanotubos de carbono en aplicaciones médicas.»
Los autores opinan que la inflamación pulmonar observada en los ratones expuestos a estos nanotubos podía deberse a las elevadas concentraciones utilizadas, que podrían haber desbordado la capacidad de biodegradación del sistema enzimático neutrófilo.
Estos nuevos datos sobre la biodegradación de este prometedor material mediada por la hMPO preparan el terreno para su utilización en el ámbito biomédico, por ejemplo para la administración de fármacos «siempre que se utilicen en concentraciones apropiadas y fácilmente degradables».
Asignatura: E.E.S
Sección: 1
Saithrhu R. Gonzalez C.
El trabajo forma parte del proyecto NANOMMUNE («Evaluación exhaustiva de los efectos peligrosos de los nanomateriales de diseño en el sistema inmunitario»), financiado con 3,36 millones de euros por medio del tema «Nanociencias, nanotecnologías, materiales y nuevas tecnologías de producción» (NMP) del Séptimo Programa Marco (7PM).
Los nanotubos de carbono son moléculas de carbono artificiales con forma cilíndrica que son más ligeras y resistentes que el acero y que, además, poseen propiedades eléctricas extraordinarias. Se utilizan en varios sectores de la industria, por ejemplo para fabricar chips de silicio, productos electrónicos y artículos para deporte. Los nanotubos de carbono se producen en grandes cantidades, lo cual tiene repercusiones en la salud laboral, y además se utilizan en la fabricación de fármacos novedosos y en diversas aplicaciones médicas. Por todo ello, su comportamiento en los seres vivos constituye un campo científico que despierta gran interés. Los investigadores de NANOMMUNE en concreto se proponen resolver las lagunas que existen en nuestro conocimiento sobre los posibles efectos nocivos de los nanomateriales artificiales en el sistema inmunitario de los seres humanos.
«Estudios anteriores han revelado que los nanotubos de carbono podrían servir para introducir fármacos u otras sustancias en células humanas, explicó el Dr. Bengt Fadeel, del Instituto de Medicina Ambiental del Instituto Karolinska (Suecia). «El problema era que hasta ahora se desconocía el modo de controlar la descomposición de los nanotubos, que puede provocar toxicidad y daños tisulares no deseados. Ahora nuestro estudio muestra el modo de descomponerlos en componentes inocuos por medios biológicos.»
Experimentos realizados recientemente en ratones han demostrado que los animales expuestos a nanotubos de carbono por inhalación o inyección en la cavidad abdominal son incapaces de descomponer este material, lo que les provoca inflamaciones agudas y cambios importantes en los tejidos que provocan problemas pulmonares y, en algunos casos, cáncer. Hay quien compara esta «biopersistencia» a la del asbesto, razón por la que se han realizado numerosos intentos por hallar métodos para eliminar su toxicidad.
Los investigadores del estudio referido examinaron los efectos de una enzima llamada mieloperoxidasa (MPO), característica de los glóbulos blancos (neutrófilos), sobre nanotubos de carbono tanto in vitro como en ratones. Así descubrieron que la enzima tiene la propiedad de descomponer los nanotubos en carbono y agua. Una vez descompuestos, éstos dejan de provocar un efecto inflamatorio en los pulmones de los roedores.
«Esto significa que quizás haya un modo de prevenir el efecto nocivo de los nanotubos de carbono en caso, por ejemplo, de un accidente en una planta de producción», apuntó el Dr. Fadeel. «Nuestros hallazgos también tienen relevancia de cara a posibles usos de los nanotubos de carbono en aplicaciones médicas.»
Los autores opinan que la inflamación pulmonar observada en los ratones expuestos a estos nanotubos podía deberse a las elevadas concentraciones utilizadas, que podrían haber desbordado la capacidad de biodegradación del sistema enzimático neutrófilo.
Estos nuevos datos sobre la biodegradación de este prometedor material mediada por la hMPO preparan el terreno para su utilización en el ámbito biomédico, por ejemplo para la administración de fármacos «siempre que se utilicen en concentraciones apropiadas y fácilmente degradables».
Asignatura: E.E.S
Sección: 1
Saithrhu R. Gonzalez C.
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