Nanopathology

tradotto da:
Nanotechnology
Proceedings of the Workshop:
Research Needs on Nanoparticles

NANOPATHOLOGY
A.Gatti
Università di Modena
"Nanopathology" è l'acronimo di un progetto della CE chiamato "Il ruolo di micro e nanoparticelle nell'indurre malattie da biomateriali" (QOL-2002-00147)
I risultati di questo progetto di ricerca multidisciplinare e multinazionale sono qui presentati e possono essere riassunti in 4 passi:

1. Lo sviluppo di un metodo innovativo di diagnosi, capace di identificare la presenza di micro- e nano-particelle di natura esogena (dall'ambiente) nei processi patologici giudicati al momento attuale come di eziologia sconosciuta. Per mezzo di questa tecnica più di 300 lesioni patologiche umane sono stato analizzate.Le patologie considerate sono state: la granulomatosi criptogenica del fegato e del polmone, la sarcoidosi, il linfoma, il cancro del fegato, del polmone, del colon, del cervello e Morbo di Crohn. In tutti i campioni è stata rilevata la presenza costante di corpi estranei di dimensioni micro e nano . La materia particellare trovata era di micro e nano dimensione e la sua chimica ha mostrato molti composti diversi che possono avere un'origine industriale e/o ambientale.
2. I modelli in vitro hanno considerato l'interazione delle stesse nanoparticelle con colture bi e tridimensionali di cellule endoteliali e macrofagi per investigare i meccanismi patologici di possibili malattie indotte da particelle, e valutato la correlazione esposizione-effetto. I risultati hanno mostrato che i normali meccanismi di difesa della cellula non sono più validi con i corpi estranei di misura cosí piccola. Sono state trovate evidenze di endocitosi delle nanoparticelle.
3. L'esperimento animale di impianto di materiali di massa e nano-dimensione nel dorso del topo a breve- e lungo termine, hanno mostrato diversi comportamenti dipendendo dalla chimica e dalla dimensione dei materiali impiantati. Mentre dischi di Cobalto e Nichel hanno indotto una fibrosi o una granulomatosi nel dorso del topo, nanoparticelle degli stessi materiali hanno causato lesioni molto più importanti come il rabdomiosarcoma. Materiali Polimerici (PVC) o ceramici (silicio, allumina) in entrambe le forme (di massa e nano) ha indotto reazioni soltanto relativamente lievi come la fibrosi o il granuloma.
4. La revisione di tutti i dati raccolti in-vivo permette l'identificazione di modelli comuni di reazioni biologiche alla chimica ed alla dimensione di micro- e nano-particelle con una visione atta a determinare il loro significato patologico. Questo sta formando le basi di un programma di prevenzione per le persone esposte a tale inquinamento di nanodimensioni.
   

Raccomandazioni

Le Nanotecnologie necessitano di una ulteriore e più focalizzata ricerca per valutare
i possibili rischi relativi per operatori della produzione ed utenti finali.
La ricerca può essere divisa in 5 livelli.

1 - La ricerca di Base.

a) la Valutazione delle interazioni di nanoparticelle con le cellule e gli embrioni per valutarne la genotossicità
b) la Valutazione delle interazioni di nanoparticelle con gli embrioni per verificarne una potenziale embriotossicità.
c) la Valutazione delle interazioni di nanoparticelle con le proteine e gli enzimi.

2 - La ricerca applicata:

a)la Costruzione di sensori rilevatori la presenza ambientale di nanoparticolato , la sua concentrazione ed il suo inerente rischio biologico.
b)Dispositivi per rilevare nanoparticelle nel sangue e altri liquidi biologici, e la loro eliminazione.
c) la Valutazione della presenza di nano-inquinamento nei luoghi industriali ed altri specifici (inceneritori, cementifici, ecc.),
d) il rilevamento di nanoparticelle negli animali (nutriti con cibo inquinato) e nel cibo,
e) la Valutazione di nano-inquinamento ambientale nel tempo, attraverso il rilevamento di nanopolveri in carotaggi di ghiacci Antartici,
f) la Valutazione della catena alimentare industriale per verificare la presenza di detriti da logorìo rilasciato da macine. Attenzione particolare dovrà essere posta sul cibo per bambini e persone anziane, classi a più elevato rischio.

3 – La ricerca Clinica:

a) la Valutazione della tossicità di nanoparticelle negli animali e negli esseri umani,
b) la Correlazione di patologie specifiche con la presenza di micro e nanoparticelle nei tessuti umani.
c) studi epidemiologici e nanotossicologici specifici nei luoghi dove si suppone la generazione di nanoparticelle (crollo delle Twin Towers, guerra nei Balcani e del Golfo, ecc.)

4–Gli aspetti tecnologici: E' necessario sviluppare:

a) Sensori per la rivelazione di nanoinquinamento nelle industrie di nanotecnologia per valutare il rischio da esposizione possibile,
b) Valutazioni dell'inquinamento (e rischi relativi) creati nell'ambiente dall' invecchiamento di tessuti e piastrelle a nanostruttura.

5- Gli aspetti di Standardizzazione e legislazione