Un estudio realizado por investigadores de las facultades de ciencia y medicina de la Universidad de Indiana-Universidad Purdue de Indianápolis examina los efectos de las nanopartículas de carbono (CNP) en las células vivas. Este trabajo es uno de los primeros en estudiar concentraciones de estas pequeñas partículas que son lo suficientemente bajas como para imitar la exposición real de un individuo común.

Los efectos en el cuerpo humano de la exposición a los CNP:sustancias químicas diminutas con aplicaciones de rápido crecimiento en la electrónica. medicamento, y muchos otros campos, apenas comienza a revelarse. La exposición al nivel estudiado por los investigadores de la IUPUI es aproximadamente equivalente a lo que podría ser el resultado de desechar incorrectamente un artículo como un televisor o un monitor de computadora que contenga CNP, vivir cerca de una instalación de producción de CNP, o trabajar con CNP.

La investigación, publicado en la edición de septiembre de 2011 de la revista Nanotoxicología , se centra en el efecto de la exposición a CNP de baja concentración en las células que recubren la nefrona renal, una estructura tubular dentro del riñón que produce orina. Los investigadores encontraron que el papel de los CNP en esta parte del cuerpo es significativo y potencialmente preocupante.

"A diferencia de muchos otros estudios, Hemos utilizado concentraciones bajas de CNP que son típicas de lo que podría aparecer en el cuerpo después de ingerirlas debido a la contaminación ambiental o incluso al respirar aire con CNP. Descubrimos que estas diminutas partículas causan fugas en el revestimiento celular de la nefrona renal, "dijo la primera autora del estudio, Bonnie Blazer-Yost, Doctor., profesor de biología en la Facultad de Ciencias de la IUPUI y profesor adjunto de fisiología celular e integrativa y de anatomía y biología celular en la Facultad de Medicina de IU.

"Romper esta barrera biológica nos preocupa porque las cosas que deberían retenerse en la orina en formación pueden volver al torrente sanguíneo y las cosas de la sangre pueden filtrarse a la orina. Las sustancias biológicas normales, así como los productos de desecho, son peligrosos si van a donde van no se supone que sean, "Dijo Blazer-Yost.

"Estos CNP no matan las células, por lo que no son letales, pero afectan a las células, y en este caso es un efecto adverso, "dijo el autor principal y corresponsal Frank Witzmann, Doctor., profesor de fisiología celular e integrativa y de bioquímica y biología molecular en la Facultad de Medicina de IU y profesor adjunto de biología en la Facultad de Ciencias.

Las barreras biológicas son muy importantes para la salud humana. La más entendida es la piel, pero hay muchos otros. "El cuerpo humano necesita barreras intactas, ya sea piel, revestimientos de las vías respiratorias, paredes intestinales o las células renales que analizamos 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 comunes en el aire que respiramos. "dijo Witzmann.

Los dos investigadores señalan que estas partículas increíblemente fuertes, visible solo bajo un microscopio electrónico, realizan funciones útiles, incluidas funciones en la administración de fármacos, y son responsables de muchos avances en electrónica, como los impresionantes colores que se ven en televisores de plasma y monitores de computadora. Lo que les preocupa es cuando los CNP ingresan al aire y al medio ambiente y, finalmente, al cuerpo humano debido a una eliminación inapropiada o por la fabricación de productos que contienen las partículas.

Este estudio es parte del trabajo más amplio del equipo, que analiza el efecto de los PNC sobre las barreras en todo el cuerpo, incluidas las de las vías respiratorias y el intestino grueso.

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

"Estudiar las alteraciones celulares en la barrera sangre-orina en el riñón causadas 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, "dijo Blazer-Yost.

Adam Amos, un coautor del estudio, realizó parte del trabajo inicial que contribuyó a este estudio durante una experiencia intensiva de investigación de pregrado de cinco semestres en el laboratorio Blazer-Yost de la Facultad de Ciencias. Actualmente asiste a la Facultad de Medicina de IU. El trabajo continuó como parte del Ph.D. investigación de tesis de Amiraj Banga.