Microplásticos y nanomateriales: ¿qué contaminación? ¿qué impactos?

Con motivo del encuentro científico sobre el tema de los microplásticos y nanomateriales, organizado conjuntamente por ANSES (Agencia de Seguridad Sanitaria) y ANR (Agencia Nacional de Investigación), el 20 de mayo de 2021, los investigadores Españoles invitados pudieron hacer balance de su trabajo , su progreso y necesidades futuras.

Nanomateriales

Los nanomateriales se utilizan ampliamente en una gran variedad de sectores. Por ejemplo, en la industria alimentaria, se trata principalmente de aditivos utilizados como colorante, texturizante, aglomerante o antiaglomerante… También están muy presentes en el sector cosmético, en particular para los filtros UV minerales. A nivel mundial, los nanomateriales se utilizan para mejorar la absorción, las texturas o la biodisponibilidad.

Como los fabricantes e importadores están obligados a declarar todas las sustancias utilizadas en estado de nanopartículas que entran en el mercado (registro R-Nano), los datos crecen y benefician la investigación. Sin embargo, a pesar de más de una década de investigación sobre su destino en los ecosistemas y sus efectos potenciales, el conocimiento está evolucionando, pero queda mucho camino por recorrer para entender de manera concreta los diferentes mecanismos de acción de las nanopartículas.

La definición (s) de un nanomaterial

Tal y como nos recuerda el ANSES, no hay una sino definiciones del término “nanomaterial”. Dentro de la Unión Europea, utilizamos el escogido por la Comisión Europea, a saber: “sustancia fabricada intencionadamente a escala nanométrica, que contiene partículas, no atadas ni en forma de árido o en forma de aglomerado, una proporción mínima. de las partículas, en la distribución de tamaño numérico, tienen una o más dimensiones externas entre 1 nm y 100 nm”.

Juntos por el hecho de compartir el mismo tamaño, mil millones de veces menor que un metro, los nanomateriales son en realidad una clase muy dispar según la naturaleza, la forma y las cargas del nanomaterial.

Todos los problemas de investigación se centran en lo que ocurre con estas nanopartículas una vez en el cuerpo: ¿están secuestradas? ¿se metabolizan, si es así como? ¿se excretan sin transformación? ¿inducen o participan en un mecanismo inflamatorio? a un mecanismo de carcinogénesis?

Actualmente, dos fenómenos suelen entenderse mejor. El primero es el potencial inflamatorio inducido por nanopartículas, como los nanotubos de carbono, que pueden inducir ataques de asma y patologías respiratorias en individuos con asma. El segundo, más general, es que las nanopartículas podrían jugar el papel de un «caballo de Troya». En otras palabras, podrían facilitar la penetración de un elemento exógeno en el organismo (virus, bacterias, disruptores endocrinos, sustancias cancerígenas probadas, etc.)

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Microplásticos

Desde hace varios años, los microplásticos también alertan a la opinión pública sobre la contaminación de los océanos y, en general, del medio ambiente. Estos microplásticos pueden entrar y contaminar la cadena alimentaria.

Cada año, 8 millones de toneladas de plástico terminan en los océanos, después de haber pasado por ríos, rieras, litorales… Los plásticos se fragmentan bajo la acción de factores abióticos (rayos UV, temperatura, agua, viento y otros fenómenos de erosión) piezas de plástico invisibles a simple vista, llamados nanoplásticos (tamaño 10-9 m) y microplástico (tamaño 10-6m). Los diferentes estudios científicos muestran que los nano y microplásticos también están presentes en el aire y los suelos, revelando una contaminación difusa generalizada.

En la categoría de nanoplásticos, cabe diferenciar las nanopartículas de plástico, en el sentido de que cumplen la definición de la Comisión Europea: nanopartículas de plástico producidas intencionadamente como siliconas en cosmética, nanoplásticos no fabricados intencionadamente y que son el resultado de la fragmentación de prendas. de plástico.

La dispersión de los plásticos

En cuanto a la exposición humana, quedan las mismas preguntas: ¿qué se hace en el cuerpo? Los científicos estiman que los microplásticos, de tamaño > 10 μm, probablemente se excretan en las heces. Las partículas más finas <0, 1 μm = <100 nm podrían pasar las diferentes barreras epiteliales de la piel (durante la exposición dérmica), los pulmones (durante la exposición por inhalación) y los intestinos (durante la exposición a la ingestión).

A escala nanométrica, como con otras nanopartículas, los efectos sospechosos son la inflamación y el caballo de Troya. En cuanto a si la aparición y la intensidad de los efectos están vinculadas a la dosis de plástico a la que estamos expuestos (efecto dosis-dependiente), el misterio sigue sin resolverse.

Conclusión

Después de más de diez años de investigación, ¿se tiene derecho a preguntarse cómo es que a nivel internacional los equipos de investigación no saben más?

Las nanopartículas y los nano/microplásticos se encuentran entre los temas más complejos de estudio porque son los más grandes. En efecto, más allá de su tamaño (nanométrico) que facilita su biodisponibilidad y dispersión, los efectos sobre los ecosistemas y la salud humana también dependen de:

  • forma: fibras, perlas, polvo o espumas, todas estas formas a escala nanométrica pueden provocar efectos diversos y variados. Así, un estudio sobre las fibras de nanopartículas de plata no puede generalizarse en el estudio de las perlas de nanopartículas de plata.
  • la naturaleza o composición de las nanopartículas: las más estudiadas actualmente son las más utilizadas, es decir, el dióxido de titanio presente en productos cosméticos, como filtro anti-UV, y los productos alimenticios, como agente texturizante y colorante, así como las nanopartículas de plata, utilizada por sus propiedades antimicrobianas. Sin embargo, en el medio ambiente, los contaminantes, a nivel nanométrico, son de todo tipo: plásticos, metales pesados, etc.
  • interacciones físico-químicas entre el nanomaterial y los organismos vivos (intercambios de cargas). Así que la plata no reacciona al igual que el potasio o el plomo con el organismo humano, por lo que tantas interacciones para estudiar y entender.
  • interacciones con el sistema inmunitario y las células. Por ejemplo, los lisosomas son orgánulos conocidos por ser la basura dentro de una célula, pero no se sabe cómo interaccionan con estas nanopartículas y tampoco se sabe cuál es el papel de otras células del sistema inmunitario: los fagocitos, los macrófagos.
  • el efecto cóctel o su efecto “caballo de Troya”, puesto que las nanopartículas pueden convertirse en un vector para transportar patógenos (virus, bacterias) u otros contaminantes dentro del cuerpo.
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Por último, la complejidad también proviene de la falta de datos sobre la exposición real de los organismos vivos, incluidos los humanos. Concretamente y precisamente, no sabemos en qué cantidades y momentos estamos expuestos. La impregnación es general y global.

Bibliografía

Anses & ANR, Encuentro científico – Microplásticos y nanomateriales: investigación en medio ambiente y salud, mayo de 2021.

Asas, Las Cahiers de la recherche, Microplastics and nanomateriales, Understanding where research is at, mayo de 2021.

Vethaak AD, Legler J et al. Microplásticos y salud humana, Science, febrero de 2021.

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