Nanopartículas em produtos de consumo podem causar morte das células

As nanopartículas foram testadas em células vivas para entender quais possíveis danos esses materiais podem causar no organismo.
[Imagem: CDMF]

Riscos das nanopartículas

Em uma série de estudos com algumas das nanopartículas mais usadas industrialmente na fabricação de produtos de consumo, pesquisadores brasileiros descobriram que esses materiais minúsculos oferecem riscos sérios de toxicidade para as células vivas.

Entre as variedades mais recentemente testadas pela equipe da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) estão nanopartículas feitas de negro de carbono modificado com etilenodiamina (CB-EDA), já usadas na indústria de petróleo e na área médica, por exemplo; de dióxido de titânio (TiO₂), empregadas em cosméticos, alimentos e produtos de higiene pessoal; e nanotubos de carbono, que têm aplicações previstas em dispositivos para armazenamento e conversão de energia, sensores, semicondutores e na área de biotecnologia.

As nanopartículas foram testadas em uma linhagem celular de fibroblastos de camundongos para entender quais possíveis danos esses materiais podem causar no organismo. Os fibroblastos foram as células escolhidas para os testes pelo fato de estarem distribuídas por todo o organismo dos mamíferos e apresentarem um papel importante nos processos inflamatórios.

Utilizando técnicas que analisaram a viabilidade celular, as vias de estresse oxidativo, vias inflamatórias e de morte celular, os pesquisadores identificaram que, em concentrações maiores, essas nanopartículas são tóxicas - na verdade, elas se tornam fatais para as células.

O estudo mostrou que as nanopartículas podem interagir com os lipídeos da membrana celular por meio dos elétrons presentes na superfície da nanopartícula podendo, inclusive, penetrar a célula. Tal efeito pode gerar um sinal para a célula desencadear processos fisiológicos e genéticos de proteção, como a apoptose, ou morte celular programada.

Há uma grande discussão no meio científico se as nanopartículas são estrelas da alta tecnologia ou ameaça à saúde e ao planeta.
[Imagem: Adrian Malec/Pixabay]

Nanopartículas causam a morte das células

As espécies reativas de oxigênio, mais conhecidas como radicais livres, são sintetizadas normalmente pela célula e são responsáveis por manter a homeostase (equilíbrio) celular - apesar de uma injustificada má-fama, são os radicais livres que nos protegem contra o câncer.

Quando a célula sofre um estresse - a interação com uma nanopartícula ou sua entrada no interior celular, por exemplo - há um aumento dos radicais livres. O mesmo ocorre com as espécies reativas de nitrogênio, cujo aumento leva à inibição da função mitocondrial (respiração celular) e elevação ainda maior dos radicais livres. Como consequência, ocorre ativação de genes repressores, danos no DNA e síntese de citocinas inflamatórias, como o TNF-α e a IL-6.

Os resultados apontaram que as três nanopartículas testadas apresentam potencial para causar um aumento significativo na síntese de todas essas substâncias, levando à morte celular por apoptose em concentrações superiores a 250 microgramas por mililitro (µg/mL) de nanopartícula de carbono e superiores a 10 µg/mL de nanopartículas de titânio.