"È una specie di ironico. Nel nostro laboratorio, lavorando con i nanotubi di carbonio, indossiamo maschere per prevenire esattamente quello che stiamo vedendo in questi campioni, ma tutti in giro là fuori nel mondo ha probabilmente almeno una piccola concentrazione di nanotubi di carbonio in loro polmoni ", dice Lon Wilson.
Le cellule prelevate dalle vie aeree dei bambini parigini con asma contenevano nanotubi di carbonio creati dall'uomo, proprio come quelli che si trovano nei tubi di scappamento dei veicoli di Parigi.
I ricercatori riportano nel diario EBioMedicine che questi campioni si allineano con ciò che è stato trovato altrove nelle città degli Stati Uniti, nelle ragnatele in India e nelle carote di ghiaccio.
La ricerca non attribuisce in alcun modo le condizioni dei bambini ai nanotubi, dice il chimico della University Rice Lon Wilson, corrispondente autore di un nuovo articolo che descrive il lavoro. Ma l'apparente ubiquità dei nanotubi dovrebbe essere al centro di ulteriori indagini, aggiunge.
"Sappiamo che le nanoparticelle di carbonio si trovano in natura", dice Wilson, osservando che le molecole di fullerene rotonde come quelle scoperte al riso sono comunemente prodotte da vulcani, incendi boschivi e altra combustione di materiali di carbonio. "Tutto ciò che serve è un po 'di catalisi per produrre nanotubi di carbonio invece di fullereni".
catalizzatore di una macchina, che trasforma il monossido di carbonio tossico in emissioni più sicuri, sostiene almeno una vaga somiglianza con il monossido di carbonio ad alta pressione, o HiPco, processo per rendere i nanotubi di carbonio, dice. "Quindi non è una grande sorpresa, quando si pensa a questo proposito", aggiunge Wilson.
La squadra guidata da Wilson, Fathi Moussa della Paris-Saclay University, e l'autrice principale Jelena Kolosnjaj-Tabi, una studentessa laureata al Paris-Saclay, hanno analizzato il particolato presente nelle cellule alveolari dei macrofagi (note anche come cellule di polvere) che aiutano a fermare materiali estranei come particelle e batteri entrano nei polmoni.
I ricercatori scrivono che i loro risultati "suggeriscono che gli esseri umani sono abitualmente esposti" ai nanotubi di carbonio. Hanno anche suggerito studi precedenti che collegano il contenuto di carbonio dei macrofagi delle vie aeree e il declino della funzione polmonare dovrebbe essere riconsiderato alla luce delle nuove scoperte. Moussa conferma che il suo laboratorio continuerà a studiare l'impatto dei nanotubi artificiali sulla salute.
Le cellule sono state prelevate da 69 selezionati in modo casuale pazienti asmatici di età compresa tra 2 e 17 sottoposti a broncoscopie di fibre ottiche di routine come parte del loro trattamento. Per ragioni etiche, non sono state analizzate cellule provenienti da pazienti sani, ma poiché in tutti i campioni sono stati trovati nanotubi, lo studio ha portato i ricercatori a concludere che è probabile che i nanotubi di carbonio siano presenti in tutti.
Simile all'amianto?
Lo studio rileva ma non fornisce conclusioni definitive sulla controversa proposizione secondo cui le fibre di nanotubi di carbonio possono agire come l'amianto, un cancerogeno provato. Ma gli autori hanno ricordato che "lunghi nanotubi di carbonio e grandi aggregati di quelli brevi possono indurre una reazione granulomatosa (infiammazione)".
Lo studio risponde parzialmente alla domanda su cosa componga il materiale nero all'interno dei macrofagi alveolari, l'obiettivo originale dello studio. I ricercatori hanno scoperto nanotubi di carbonio a parete singola e a parete multipla e carbonio amorfo tra le celle, nonché in campioni prelevati dai tubi di scappamento delle auto a Parigi e polvere proveniente da vari edifici all'interno e intorno alla città.
"Le concentrazioni di nanotubi sono così basse in questi campioni che è difficile credere che causerebbero l'asma, ma non si sa mai", dice Wilson. "Quello che mi ha sorpreso di più è stato che i nanotubi di carbonio erano il componente principale dell'inquinamento carbonioso che abbiamo trovato nei campioni".
Gli aggregati di nanotubi nelle celle variavano da 10 a nanometri 60 di diametro e fino a diverse centinaia di nanometri di lunghezza, abbastanza piccoli che i microscopi ottici non sarebbero stati in grado di identificarli in campioni di ex pazienti. Il nuovo studio ha utilizzato strumenti più sofisticati, tra cui la microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione, la spettroscopia a raggi X, la spettroscopia Raman e la microscopia a fluorescenza nel vicino infrarosso per identificarli definitivamente nelle cellule e nei campioni ambientali.
"Abbiamo raccolto campioni dai tubi di scappamento delle auto a Parigi così come da intersezioni trafficate e non trafficate lì e abbiamo trovato lo stesso tipo di strutture come nei campioni umani", dice Wilson.
"È una specie di ironico. Nel nostro laboratorio, lavorando con i nanotubi di carbonio, indossiamo maschere per evitare esattamente quello che stiamo vedendo in questi campioni, ma tutti in giro là fuori nel mondo ha probabilmente almeno una piccola concentrazione di nanotubi di carbonio nei polmoni ", dice .
I ricercatori suggeriscono inoltre che le ampie aree superficiali dei nanotubi e la loro capacità di aderire alle sostanze possono renderli portatori efficaci per altri inquinanti.
Lo studio segue uno rilasciato da Rice e Baylor College of Medicine all'inizio di questo mese con l'obiettivo simile di analizzare la sostanza nera trovata nei polmoni dei fumatori che sono morti di enfisema. Questo studio ha trovato carbonio nanoparticelle neri che sono il prodotto della combustione incompleta del materiale organico come il tabacco.
Wilson, professore di chimica alla Rice, e Moussa, professore di chimica analitica alla Paris-Saclay University e biologo clinico presso il dipartimento di biochimica all'Hôpitaux de Paris, sono co-principali ricercatori dello studio.
La Fondazione Welch parzialmente sostenuto la ricerca.
Fonte: Rice University
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