Nanopartículas de carbono que rompen barreras: no necesariamente una buena cosa

Los efectos de las nanopartículas de carbono (CNP) en las células vivas se están examinando en un estudio realizado por investigadores de las escuelas de ciencias y medicina de la Universidad de Indiana, en la Universidad Purdue de Indianápolis. Este estudio es uno de los primeros en examinar las concentraciones de estas partículas diminutas que son lo suficientemente bajas como para imitar la exposición real de una persona común. El estudio se publicó en la edición de septiembre de 2011 de Journal Nanotoxicology, y financiado por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud.
Los efectos en el cuerpo humano de la exposición a las nanopartículas de carbono (químicos diminutos con aplicaciones de crecimiento extremadamente rápido en la electrónica, la medicina y muchos otros campos) apenas comienzan a mostrarse. La exposición en el nivel investigado por los investigadores de IUPUI es casi la misma que si elementos como televisores o monitores de computadora que contienen CNP no se eliminan adecuadamente, así como vivir cerca de una instalación de producción de CNP o trabajar con CNP.
El objetivo de la investigación es estudiar el efecto de la baja concentración de exposición a CNP en las células que recubren la nefrona renal, una estructura tubular dentro del riñón que crea la orina. Descubrieron que el papel de los CNP en esta área del cuerpo era considerable y potencialmente preocupante.
La autora principal Bonnie Blazer-Yost, Ph.D., profesora de biología en la Facultad de Ciencias de la IUPUI y profesora adjunta de fisiología celular e integradora y de anatomía y biología celular en la Facultad de Medicina de IU, dijo:

A diferencia de muchos otros estudios, hemos utilizado bajas concentraciones de CNP que son típicas de lo que podría aparecer en el cuerpo después de ingerirlas de la contaminación ambiental o incluso de respirar aire con CNP.
Romper esta barrera biológica nos preocupa porque las cosas que deben retenerse en la orina que se forma pueden volver a filtrarse a la corriente sanguínea y las cosas en la sangre pueden filtrarse a la orina. Las sustancias biológicas normales, así como los productos de desecho, son peligrosos si van a lugares donde no deberían estar.

El corresponsal y autor principal Frank Witzmann, Ph.D., profesor de fisiología celular e integradora y de bioquímica y biología molecular en la Facultad de Medicina de la IU y profesor adjunto de biología en la Facultad de Ciencias, explicó:

"Estos CNP no matan las células, por lo que no son letales, pero sí afectan a las células, y en este caso es un efecto adverso".

Las barreras biológicas son extremadamente cruciales en la salud humana. El más bien entendido es la piel, pero hay varios otros. Witzmann continuó:

"El cuerpo humano necesita barreras intactas, ya sea piel, revestimientos de las vías respiratorias, paredes intestinales o las células renales que estudiamos en este estudio. Necesitamos comprender mejor cómo los CNP modifican y cambian las características de las barreras a medida que estas pequeñas partículas se vuelven más común en el aire que respiramos ".

Los investigadores afirman que estas partículas son notablemente fuertes y solo visibles bajo un microscopio electrónico, desempeñan funciones útiles, incluidos los roles en la administración de fármacos, y son responsables de varios avances en electrónica, como los notables colores observados en los televisores de plasma y monitores de computadora. . Les preocupan los CNP que ingresan al aire y al medio ambiente y, en última instancia, al cuerpo humano como resultado de no ser eliminados adecuadamente, o de la fabricación de productos que contienen las partículas.

Esta investigación es parte de la investigación más amplia del equipo, que examina el efecto de los CNP sobre las barreras en todo el cuerpo, incluidas las de las vías respiratorias y el intestino grueso.
Witzmann explicó:

"En este punto, sabemos que los CNP tienen muchas cualidades beneficiosas, pero también plantean riesgos potenciales. Estas partículas son tan pequeñas que cuando entramos en varios órganos o sistemas se pueden unir a muchas cosas. Tenemos que estudiar más a fondo cómo se ven. en diversas partes del cuerpo, cómo afectan la expresión de proteínas, así como también lo que hacen cuando cruzan una barrera o son excretados ".

Blazer-Yost dijo:

"Estudiar las alteraciones celulares en la barrera de sangre en la orina en el riñón causada por la exposición repetida a bajas concentraciones de CNP es el paso inicial para comprender el asalto al cuerpo humano de la exposición accidental a los CNP, pero es importante".

El coautor, Adam Amos, realizó parte del trabajo principal que contribuyó a esta investigación durante una experiencia intensiva de investigación de cinco semestres en el laboratorio Blazer-Yost de la Facultad de Ciencias. Actualmente asiste a la Escuela de Medicina de IU. El trabajo continuó como parte del Ph.D. investigación de tesis de Amiraj Banga.
Escrito por Grace Rattue