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Modelling nanoparticle toxicity: principles, methods, novel approaches

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Modelos para proteger la salud humana y el medio ambiente

Hoy en día, las nanopartículas creadas por ingeniería (NPCI) representan la base de una gran cantidad de productos y dispositivos de numerosos sectores. El equipo de un proyecto financiado con fondos europeos ha sentado las bases y trazado el camino hacia el desarrollo de modelos descriptivos destinados a predecir la toxicidad.

Cambio climático y medio ambiente

Dado que la presencia de NPCI en la vida diaria es cada vez mayor, resulta esencial evaluar su liberación y absorción por los organismos vivos y los efectos que conllevan. Aunque la nanotecnología constituye un campo relativamente nuevo, la obtención de datos que correlacionen las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas con la toxicidad constituye un punto de inicio para la creación de modelos de reactividad y toxicidad. Con el apoyo de la Unión Europea se llevó a cabo el proyecto «Modelling nanoparticle toxicity: Principles, methods, novel approaches» (MODNANOTOX) , donde socios europeos y estadounidenses desarrollaron modelos y propusieron recomendaciones para colmar las lagunas existentes en cuanto a datos y técnicas. En primer lugar, se procedió a asimilar, evaluar y priorizar la información disponible. Los modelos de bioacumulación abarcaron todos los niveles, desde los organismos hasta las células y los tejidos, y describieron diversas condiciones de exposición. Cabe destacar que se demostró que la bioacumulación y la mortalidad dependen en mayor medida de las características del organismo que de las propiedades de las NPCI. Los estudios sobre modelos estructura-actividad cuantitativos destacaron las limitaciones impuestas por la ausencia de información y la falta de uniformidad en los formatos de los datos. Los científicos convirtieron la base de datos global de MODNANOTOX a un formato compatible con los últimos estándares a fin de ampliar su acceso, utilidad y sostenibilidad. Dado que la cantidad de datos disponible va en aumento, la aplicabilidad de los modelos en este campo será cada vez mayor. En el proyecto MODNANOTOX se optimizaron también los modelos de exposición y comportamiento existentes. De nuevo, se señaló la ausencia en las publicaciones científicas de un parámetro (parámetro alfa) necesario para el diseño de modelos reales; por consiguiente, solo era posible crear modelos hipotéticos sin validación. Como resultado de este descubrimiento, se publicaron dos artículos. Se proyectaron situaciones bajo las peores condiciones de exposición medioambiental y los grupos de especies más vulnerables que se traducen en un modelo de riesgo poblacional y un marco para la evaluación del riesgo. Los resultados del proyecto contribuyeron en gran medida a la normalización de los datos sobre nanotoxicidad. Se describieron criterios de garantía de la calidad y se proporcionó una clasificación para la caracterización de las nanopartículas así como modificaciones de los protocolos para la evaluación acuática. Además, se propusieron revisiones de los protocolos de evaluación del riesgo. El modelado basado en datos experimentales constituye una herramienta muy útil en cualquier campo para predecir el resultado de las diversas situaciones, y la nanotoxicidad no es ninguna excepción. En MODNANOTOX se ha iniciado el camino hacia bases de datos sobre NPCI y toxicidad mejores y más uniformes. De esta forma, se facilitará la creación de modelos más eficaces que permitirán una mejor protección de la población y el medio ambiente.

Palabras clave

Nanopartícula creada por ingeniería, toxicidad, evaluación del riesgo, bioacumulación, exposición ambiental

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