Los nanotubos de carbono de pared múltiple tienen efectos negativos en la fauna acuática

Un estudio liderado por un equipo de la UNED evidencia por primera vez la capacidad de los nanotubos de carbono de provocar muerte celular en insectos a concentraciones ambientales y exposiciones cortas.

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El estudio realizado por miembros del Grupo de Biología y Toxicología Ambiental del Departamento de Física Matemática y de Fluidos de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), en colaboración con el Laboratorio de Síntesis Orgánica e Imagen Molecular por Resonancia Magnética de la misma facultad, ha demostrado que los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs por sus siglas en inglés) tienen efectos negativos en larvas acuáticas del mosquito Chironomus riparius. Este trabajo ha sido publicado a principios de año en la revista especializada en toxicología ambiental Aquatic Toxicology.

Chironomus riparius | Gpo de Biología y Toxicología Ambeintal UNED

Los nanotubos de carbono poseen propiedades eléctricas, fisicoquímicas y mecánicas únicas, motivo por el cual su uso se ha generalizado, siendo empleados en materiales destinados a campos tan diversos como fertilizantes y pesticidas, productos médicos, construcción, textiles, artículos deportivos, etc. El aumento del uso de estos materiales ha supuesto que la presencia de los nanotubos de carbono en los ecosistemas acuáticos se haya visto incrementado, con los consecuentes efectos ambientales que ello conlleva, especialmente teniendo en cuenta que se trata de partículas de fácil dispersión en el agua y que se acumulan en los sedimentos. 

En los últimos años se ha empezado a investigar sobre el efecto que tienen los nanotubos de carbono en organismos que residen en hábitats terrestres y acuáticos. Sin embargo, todavía existe poca información sobre sus efectos tóxicos en invertebrados acuáticos. En el estudio liderado por la UNED, se ha analizado el riesgo ambiental de los nanotubos de carbono evaluando parámetros relacionados con la genotoxicidad (capacidad para causar daño al material genético por agentes físicos, químicos o biológicos), las proteínas del estrés y la muerte celular. Para determinarlo, se evaluó el impacto de la toxicidad de los nanotubos de carbono de pared múltiple en larvas de la especie Chironomus riparius, un díptero empleado como organismo de referencia en los ensayos de toxicidad acuática con la finalidad de identificar nuevos marcadores moleculares, bioquímicos y celulares de exposición a compuestos tóxicos. 

En el proceso se determinó que las larvas de Chironomus riparius eran capaces de ingerir los nanotubos y mantener estas sustancias hasta 24 horas en sus tractos digestivos. El impacto de estas sustancias en los organismos vivos se evaluó a diferentes niveles, viéndose, por un lado, que la exposición de las larvas con nanotubos de carbono afectaba a un gen implicado en los mecanismos de reparación del ADN, que son esenciales para el mantenimiento adecuado y la supervivencia de la célula en condiciones de estrés químico. Además, se determinó una regulación negativa de los genes de las proteínas de choque térmico que tienen la capacidad de bloquear la muerte celular. También se confirmó que los nanotubos de carbono de paredes múltiples activan la muerte celular de las larvas de C. riparius. Los resultados del estudio son muy relevantes, dado que C. riparius es uno de los dípteros más abundantes en los ecosistemas acuáticos y uno de los componentes de la dieta de multitud de especies, por lo que es previsible que los nanotubos de carbono se acumulen también en otros organismos de la cadena trófica. Además, se trata de la evidencia que demuestra que los MWCNTs tienen la capacidad de activar la muerte celular en insectos a concentraciones ambientales y exposiciones cortas.

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