Evaluación del efecto de las nanopartículas metálicas sobre la salud
Los científicos temen que las nanopartículas metálicas y las que contienen óxidos metálicos puedan ser peligrosas por su especial actividad catalítica, procedente de las propiedades en la nanointerfaz. Además, es posible que, debido a su composición, provoquen un aumento intracelular de la concentración de iones e interfieran en el metabolismo celular. El proceso de evaluación toxicológica de los nanomateriales, y en particular de las nanopárticulas con óxidos metálicos, presenta un obstáculo muy específico: la dificultad para localizarlas y cuantificarlas dentro de la célula y los órganos. Para solventar este problema, el equipo del proyecto HINAMOX, financiado con fondos europeos, sintetizó nanopartículas marcadas específicamente para realizar ensayos celulares in vitro cuyo objetivo era definir su biodistribución. Se generaron nanopartículas metálicas y con óxidos metálicos marcadas radiactivamente para permitir su seguimiento mediante tomografía por emisión de positrones (PET) y tomografía computarizada por emisión de fotones individuales (SPECT). Se crearon también partículas marcadas fluorescentemente para realizar estudios de absorción in vitro. Los movimientos intracelulares de estas partículas dependen de sus características, su superficie, sus propiedades químicas y las interacciones con otras proteínas y otras moléculas relacionadas biológicamente. Con objeto de estudiar las nanopartículas en el interior de la célula, los socios utilizaron la microscopía Raman confocal, el microscopio electrónico de transmisión (TEM), el microscopio de haz de iones (IBM) y el microscopio confocal láser de barrido. El cultivo in vitro de nanopartículas con células reveló que la internalización requiere de al menos doce horas. La presencia de coronas de proteína en la superficie de la nanopartícula obstaculiza su absorción y las nanopartículas marcadas fluorescentemente mostraron un patrón de internalización que se relacionaba con la absorción de los endosoma/lisosoma. Los científicos estudiaron también los efectos citotóxicos, inmunulógicos y oxidativos de las nanopartículas sobre los macrófagos, las células epiteliales alveolares tipo II y las células epiteliales del pulmón. Este análisis tuvo gran importancia desde el punto de vista fisiológico, pues la inhalación es la principal vía de exposición a las nanopartículas. El análisis in vivo de la biodistribución tras la administración intravenosa de nanopartículas mediante la PET reveló una fuerte dependencia del tamaño en la distribución y acumulación de las nanopartículas en los órganos. No obstante, se observó una acumulación insignificante de nanopartículas en el cerebro que no dependía de su tamaño. Los resultados del estudio HINAMOX, junto con mediciones realizadas in situ para evaluar la emisión de nanopartículas durante la producción de polvo, confirman la existencia de riesgos para la salud generados por estos materiales novedosos. Los resultados del estudio podrían proporcionar las bases para la formulación de nuevos procedimientos seguros y sin riesgos para la salud que reduzcan al mínimo la exposición a nanopartículas.
