Thursday, April 16, 2015

Toxicidad de las Nanopartículas

La creciente cantidad de proyectos, investigaciones y productos desarrollados con nanotecnología indudablemente resulta en la producción de nanomateriales, mismos que presentan diferentes características (y, por lo tanto, mayor toxicidad) que el mismo material a escala macroscópica. Un ejemplo de esto puede observarse con el oro, el cual, a nivel macroscópico (o, como otros preferirían denominarlo, en estado normal) es un material inerte que cuenta con una elevada estabilidad; sin embargo, su reducción a la nanoescala mediante distintos procesos nanotecnológicos convierte a las nanopartículas de oro en materiales de alta reactividad con características muy distintas, tales como propiedades fototérmicas, facilidad de síntesis y de funcionalización, potencial para la liberación controlada de fármacos y, en general, una amplia multifuncionalidad que sería imposible de conseguir de no encontrarse a un tamaño tan reducido. 
Lo anterior es sólo un ejemplo que evidencia lo poco que podemos conocer sobre la toxicidad de las nanopartículas si nos basamos en los conocimientos convencionales que tenemos sobre la materia, ya que, a la nanoescala, esta presenta características muy distintas que exigen un estudio minucioso para poder comprenderlas. Si bien en la actualidad existen entidades como la Universidad Rey Juan Carlos y el Instituto de Química Orgánica General, ambos localizados en Madrid, que se están dedicando al estudio de tales propiedades, los resultados recabados no son suficientes y aún no se ha logrado descubrir algún patrón o alguna regla para la toxicidad que sea aplicable a toda la reducción de materia a la nanoescala.
Ahora bien, para comenzar a comprender la toxicidad de estas partículas es necesario entender algunas de sus características. Toda nanopartícula se caracteriza por tener una elevada área superficial; es decir, gran cantidad de la partícula está expuesta al entorno y, por tanto, interacciona con él de una forma mucho más intensa de lo que lo haría a escala macroscópica. Esta elevada área superficial es una de las principales razones por las cuales las nanopartículas son preocupantes, ya que, no obstante la toxicidad de la partícula misma, esta podría funcionar como acarreadora de otros agentes tóxicos que se adhirieran a ella. Es evidente que esto tendría una repercusión terrible tanto para los seres humanos como para el medio ambiente, pues las nanopartículas podrían contaminar los cuerpos de agua, así como la flora y la fauna de los ecosistemas. De esta manera, incluso aunque existan nanopartículas biocompatibles, estas siguen mostrando un peligro latente al poder convertirse en portadoras de una gran cantidad de agentes tóxicos en su superficie.
En cuanto a los seres humanos, la exposición a nanopartículas es preocupante debido a que el reducido tamaño de las mismas ocasiona que puedan entrar a nuestro organismo por más de una vía; ya sea por inhalación, absorción cutánea o digestión, estas nanopartículas encuentran muy sencillo el atravesar nuestros tejidos y pueden llegar a lugares tan inimaginables como nuestro cerebro o el núcleo de nuestras mismas células. Pese a que esta propiedad de las nanopartículas es la que las hace muy prometedoras en medicina (ya que la liberación de fármacos directamente a las células enfermas resultaría muy beneficiosa), también es motivo de alarma en los casos en los que las nanopartículas no son biocompatibles y están formadas por agentes muy tóxicos, o cuando, sin importar su compatibilidad con nuestro organismo, su superficie se encuentra contaminada con algún agente tóxico.
Sin embargo, pese a que es alarmante saber que en la actualidad no se conoce con exactitud qué determina la toxicidad, quizá es más preocupante aún que el problema no se detenga allí: la nanotoxicología no sólo es una rama de la nanotecnología, sino de la toxicología misma, y esta última tiene aún muchos misterios por resolver. La toxicología es una ciencia que está muy atrasada a comparación de las demás, con resultados poco consistentes y muchas variaciones en sus resultados que son consecuencia de la gran cantidad de información que se asume pero que no se ha podido demostrar. Esto vuelve al asunto más inquietante aún, pues si no podemos comprender las razones por las que los materiales que encontramos en la naturaleza son tóxicos, ¿cómo podremos comprender la toxicidad de los nanomateriales que diseñamos, si los hacemos utilizando como materia prima a esos materiales que encontramos en la naturaleza? Cierto es que el hecho de que las nanopartículas tengan propiedades distintas que los materiales macroscópicos podría volver insensato tal cuestionamiento, pero es necesario enfatizar que sería beneficioso contar con alguna base de conocimiento toxicológico sobre la cual partir en la búsqueda de, si no las causas determinantes de la nanotoxicidad, al menos de la implementación de medidas de seguridad más adecuadas en el sector productivo. Esta base de conocimiento, sin embargo, es casi inexistente.

Eduardo Camarillo Abad
150536
Fuentes:
http://www.mapfre.com/fundacion/html/revistas/seguridad/n127/docs/Articulo5.pdf
http://www.hse.gov.uk/nanotechnology/understanding-hazards-nanomaterials.htm
http://www.hazards.org/nanotech/safety.htm
http://www.analesranf.com/index.php/mono/article/viewFile/994/1028

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