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Nuevos riesgos tóxicos por exposición a nanopartículas
La nanotecnología es una ciencia multidisciplinar que está teniendo
un gran auge en la actualidad, ya que proporciona productos
(nanopartículas) con nuevas propiedades fisicoquímicas, que son las
que hacen que tengan una gran cantidad de aplicaciones. La
exposición humana a estas nanopartículas se puede producir
principalmente por las vías respiratoria (nanopartículas suspendidas
en el aire), dérmica (nanopartículas ambientales, cosméticos) y oral
(alimentos, agua). Por vía pulmonar las nanopartículas activan los
mecanismos de defensa o son internalizadas en los intersticios. Por
vía dérmica se pueden acumular en el estrato córneo o en los folículos
pilosos, o bien atravesarlo y acumularse en la dermis. Por vía oral
pueden ser absorbidas por las células epiteliales del intestino. La
exposición también se puede producir a través de la instrumentación
médica o prácticas clínicas, ya que se usan, por ejemplo, en el
tratamiento y diagnóstico del cáncer de mama y en el control de
infecciones en cirugía. Una vez las nanopartículas han sido
absorbidas, se distribuyen por vía sanguínea y linfática, alcanzando
diferentes órganos, tales como huesos, riñones, páncreas, bazo,
hígado y corazón, en los que quedan retenidas y ejercen sus efectos
tóxicos, aunque esto también se utiliza como una forma de
vectorización de fármacos. La toxicidad de estas nanopartículas
depende, entre otros factores, de su persistencia en los órganos y de si
el hospedador puede provocar una respuesta biológica para
eliminarlas. Los mecanismos de toxicidad no se conocen con
exactitud, aunque parece ser que se incluyen daño en membranas
celulares, disrupción del potencial de membrana, oxidación de
proteínas, genotoxicidad, formación de especies reactivas de oxígeno
e inflamación. Estudios sobre las vías respiratorias han mostrado
disminución de la viabilidad celular in vitro, producción de estrés
oxidativo e inflamación. En la piel se ha demostrado toxicidad y
estrés oxidativo, pero otros autores destacan la ausencia de irritación
y reacciones alérgicas. A nivel gastrointestinal in vitro se han
observado reducción de la viabilidad celular y alteración del ADN,
entre otros. Respecto a la legislación, actualmente no existen
directrices específicas sobre nanotecnología y nanomateriales, en
espera de un mayor conocimiento científico de sus efectos sobre la
salud pública. La investigación en este campo es, por tanto, un
aspecto prioritario en la actualidad que va a determinar la relación
riesgo/beneficio de su uso y por tanto su futuro, que parece
potencialmente prometedor.Nanotechnology is a multi-disciplinary science which is having a great growth at present, as it provides products (nanoparticles) with
new physico-chemical properties that can have many applications.
Human exposure to these nanoparticles can be produced by
respiratory (airborne nanoparticles), dermal (atmospheric
nanoparticles, cosmetics) and oral routes (food, water). By
respiratory route, nanoparticles can stimulate the defense
mechanisms or can penetrate into gaps. By dermal route, they can be
accumulated in the stratum corneum or in the hair follicles, or go
through it and be accumulated in the dermis. By gastrointestinal route
they can be absorbed by the epithelial cells of the intestine. Human
can also be exposed by medical instrumentation or clinic practices, as
nanoparticles are used, for example, for treatment and diagnostic of
breast cancer and to control surgery infections. Once nanoparticles
have been absorbed they are distributed by blood and lymphatic
stream, reaching different organs, such as bones, kidneys, pancreas,
spleen, liver and heart, where they are retained and can produce their
toxic effects, although this ability is also used for drugs delivery. The
toxicity of these nanoparticles depends, among other factors, on their
permanence in organs and if the host can produce a biological
response to eliminate them. The toxicity mechanisms have not been
completely elucidated, although they are known to produce cell
membrane damages, membrane potential disruption, proteins
oxidation, genotoxicity, production of reactive oxygen species, and
inflammation. Studies on the respiratory exposure have demonstrated
a diminution of the cellular viability in vitro, oxidative stress
production, and inflammation. On skin have been demonstrated
toxicity and oxidative stress, although other authors have shown the
absence of irritation and allergic reactions. Concerning the
gastrointestinal route cellular viability reduction and DNA alterations
has been observed in vitro, among other mechanisms. Regarding
regulatory aspects, nowadays there are no specific normative about
nanotechnology and nanomaterials so far, pending on further
scientific knowledge about their effects on public health. The
research on this field is one of the priority aspects nowadays as it will
help to determine the risk/benefit ratio in the use of nanoparticles and
therefore its future, that seems potentially promising.Consejería de Salud de la Junta de Andalucía PI00192/200