"Es un poco irónico. En nuestro laboratorio, trabajando con los nanotubos de carbono, que usamos mascarillas para prevenir exactamente lo que estamos viendo en estas muestras, sin embargo, todo el que pasa por ahí en el mundo probablemente tiene al menos una pequeña concentración de nanotubos de carbono en sus pulmones ", dice Lon Wilson.
Las células tomadas de las vías respiratorias de niños parisienses con asma contenían nanotubos de carbono hechos por el hombre, exactamente como los que se encuentran en los tubos de escape de los vehículos en París.
Los investigadores informan en la revista EBioMedicine que estas muestras se alinean con lo que se ha encontrado en otras partes de ciudades estadounidenses, en telarañas en India y en núcleos de hielo.
La investigación de ninguna manera atribuye las condiciones de los niños a los nanotubos, dice el químico de la Universidad de Rice Lon Wilson, autor correspondiente de un nuevo documento que describe el trabajo. Pero la aparente ubicuidad de los nanotubos debería ser el centro de una mayor investigación, agrega.
"Sabemos que las nanopartículas de carbono se encuentran en la naturaleza", dice Wilson, y señala que las moléculas redondas de fullereno, como las descubiertas en Rice, son comúnmente producidas por volcanes, incendios forestales y otra combustión de materiales de carbono. "Todo lo que necesitas es una pequeña catálisis para fabricar nanotubos de carbono en lugar de fullerenos".
convertidor catalítico de un automóvil, lo que convierte el monóxido de carbono tóxico en las emisiones más seguros, lleva al menos un parecido con el monóxido de carbono de alta presión, o HiPco, proceso para que los nanotubos de carbono, dice. "Así que no es una gran sorpresa, cuando se piensa en ello", añade Wilson.
El equipo dirigido por Wilson, Fathi Moussa de la Universidad Paris-Saclay, y la autora principal Jelena Kolosnjaj-Tabi, estudiante de posgrado en Paris-Saclay, analizaron partículas encontradas en las células de macrófagos alveolares (también conocidas como células de polvo) que ayudan a detener materiales extraños como partículas y bacterias que ingresan a los pulmones.
Los investigadores escriben que sus resultados "sugieren que los humanos están rutinariamente expuestos" a los nanotubos de carbono. También sugirieron estudios previos que vinculan el contenido de carbono de los macrófagos de las vías respiratorias y la disminución de la función pulmonar debería reconsiderarse a la luz de los nuevos hallazgos. Moussa confirma que su laboratorio continuará estudiando el impacto de los nanotubos artificiales en la salud.
Las células se tomaron de 69 pacientes de asma seleccionados al azar de 2 a 17 que se sometieron a broncoscopias de fibra óptica de rutina como parte de su tratamiento. Por razones éticas, no se analizaron células de pacientes sanos, pero debido a que se encontraron nanotubos en todas las muestras, el estudio llevó a los investigadores a concluir que es probable encontrar nanotubos de carbono en todos.
Similar al asbesto?
El estudio observa pero no saca conclusiones definitivas sobre la polémica proposición de que las fibras de nanotubos de carbono pueden actuar como el amianto, un carcinógeno comprobado. Pero los autores recordaron que "los largos nanotubos de carbono y los grandes agregados de los cortos pueden inducir una reacción granulomatosa (inflamación)".
El estudio responde parcialmente a la pregunta de qué compone el material negro dentro de los macrófagos alveolares, el enfoque original del estudio. Los investigadores encontraron nanotubos de carbono de paredes simples y de paredes múltiples y carbono amorfo entre las células, así como muestras recogidas de los tubos de escape de los automóviles en París y el polvo de varios edificios dentro y alrededor de la ciudad.
"Las concentraciones de nanotubos son tan bajas en estas muestras que es difícil creer que podrían causar asma, pero nunca se sabe", dice Wilson. "Lo que más me sorprendió fue que los nanotubos de carbono fueron el principal componente de la contaminación carbonosa que encontramos en las muestras".
Los agregados de nanotubos en las celdas varían en tamaño desde 10 a 60 nanómetros de diámetro y hasta varios cientos de nanómetros de longitud, lo suficientemente pequeños como para que los microscopios ópticos no los hubieran podido identificar en muestras de pacientes anteriores. El nuevo estudio utilizó herramientas más sofisticadas, que incluyen microscopía electrónica de transmisión de alta resolución, espectroscopía de rayos X, espectroscopia Raman y microscopía de fluorescencia de infrarrojo cercano para identificarlas definitivamente en las células y en las muestras ambientales.
"Recogimos muestras de los tubos de escape de los automóviles en París, así como de las intersecciones ocupadas y no ocupadas allí y encontramos el mismo tipo de estructuras que en las muestras humanas", dice Wilson.
"Es un poco irónico. En nuestro laboratorio, trabajando con los nanotubos de carbono, que usamos mascarillas para evitar exactamente lo que estamos viendo en estas muestras, sin embargo, todo el que pasa por ahí en el mundo probablemente tiene al menos una pequeña concentración de nanotubos de carbono en sus pulmones ", dice .
Los investigadores también sugieren que las grandes áreas de superficie de los nanotubos y su capacidad para adherirse a las sustancias pueden convertirlos en portadores efectivos de otros contaminantes.
El estudio sigue una liberado por Rice y el Colegio Baylor de Medicina a principios de este mes con el mismo objetivo de analizar el fondo negro que se encuentra en los pulmones de los fumadores que murieron de enfisema. Ese estudio encontró nanopartículas de negro de carbono que eran el producto de la combustión incompleta de material orgánico, tales como el tabaco.
Wilson, profesor de química en Rice, y Moussa, profesor de química analítica en la Universidad Paris-Saclay y biólogo clínico en el departamento de bioquímica de Hôpitaux de Paris, son investigadores co-principales del estudio.
La Fundación Welch parcialmente apoyado la investigación.
Fuente: Universidad de Rice
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