Como blocos de construção de materiais modernos, os nanotubos de carbono são valorizados pela sua resistência e propriedades elétricas especiais. No entanto, existem preocupações crescentes sobre o quão prejudiciais podem ser quando inalados para os pulmões. À medida que estas substâncias são produzidas em todo o mundo, os cientistas correm para descobrir como afectam a saúde humana. É dada especial atenção à sua forma e à forma como podem afectar o risco de doenças pulmonares, incluindo cancro eréctil.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Hiroyuki Suda, da Universidade da Cidade de Nagoya, examinou atentamente as versões rígidas e flexíveis desses minúsculos tubos. A sua investigação, publicada na revista Nanomaterials, analisa uma série de experiências anteriores com animais que investigaram como estes materiais interagem com o tecido pulmonar. A sua revisão fornece novas evidências que desafiam conclusões anteriores sobre o quão perigosas estas substâncias são para a saúde. A equipe observou: “MWCNT-7 se comporta como filamentos longos sem nanopartículas e induz carcinogênese mesotelial”.
Anteriormente, a IARC da Organização Internacional de Saúde listou um tipo de nanotubo de carbono denominado Mitsui Multi-Walled Carbon Nanotube No. 7 como potencialmente prejudicial aos seres humanos, mas não havia informações suficientes para determinar o impacto de outros tipos de nanotubos de carbono na saúde humana. Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas são pequenas fibras cilíndricas feitas de camadas de átomos de carbono, e os nanotubos de carbono com mais camadas apresentam maior rigidez. Como resultado, o seu comprimento e rigidez sugerem que as fibras longas e duras de amianto podem ser cancerígenas, semelhantes aos conhecidos carcinógenos humanos. Também sugere que os nanotubos de carbono finos e flexíveis não são cancerígenos. No entanto, novos estudos de longo prazo utilizando infiltração nos pulmões de ratos mostram que tanto as variantes rígidas como as flexíveis levam ao cancro do pulmão. Isso desafia estudos anteriores com injeções de curto prazo ou usadas na cavidade peritoneal. Notavelmente, mesmo pequenas exposições do tipo difícil levaram ao desenvolvimento do mesotelioma, um cancro grave que afecta o revestimento da cavidade pleural. Embora os tipos dobráveis pareçam menos perigosos, eles também podem causar danos aos pulmões ao longo do tempo se inalados regularmente.
Conforme mostrado na figura, a forma e a estrutura física dessas partículas têm efeitos diferentes na cavidade pleural e no pulmão. Nanotubos rígidos e grossos podem facilmente perfurar e ferir células e causar danos e inflamação nos tecidos – semelhante ao amianto. O nanotubo de carbono de paredes múltiplas Mitsui nº 7, composto por múltiplos tubos concêntricos, se comporta como filamentos longos sem nanopartículas e induz atividade carcinogênica no mesotélio. Isso destaca como o formato do nanotubo desempenha um papel importante no quão perigoso ele é na cavidade pleural. Como explicou o professor Suda, “os MWCNTs sólidos não são facilmente fagocitados, permanecem na cavidade pleural e induzem inflamação crônica e genotoxicidade”. Em contraste, a inflamação no pulmão está associada à ativação de macrófagos e à produção de citocinas inflamatórias, e nanotubos de carbono espessos e rígidos e nanotubos de carbono finos e flexíveis interagem com macrófagos no pulmão para causar inflamação e danos nos tecidos. Se os nanotubos de carbono não forem eliminados dos pulmões, eles causarão ciclos de inflamação e danos aos tecidos que podem levar ao câncer.
Os pesquisadores revisaram vários estudos em que os nanotubos de carbono foram introduzidos por inalação, ingestão ou inalação. A infusão é a administração de uma substância diretamente no corpo por meio de uma seringa, e a exposição por inalação imita a inalação pelo ar. Embora os testes de inalação ajudem a identificar perigos básicos, estudos de exposição a longo prazo por inalação e permeação revelam uma forte ligação ao cancro em condições de trabalho mais realistas. Nestes testes, os animais injetados com nanotubos rígidos e os animais injetados com nanotubos flexíveis desenvolveram tumores nos pulmões, apoiando preocupações sobre danos respiratórios a longo prazo.
Enquadrando os seus resultados num contexto mais amplo, os cientistas apelam às autoridades de saúde para que revejam as avaliações actuais da toxicidade dos nanotubos de carbono. A reavaliação refere-se à reavaliação cuidadosa das classificações de saúde existentes. Eles concluem que as descobertas atuais apoiam uma reavaliação da classificação de carcinogenicidade dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas. Eles argumentam que todos os padrões – densos ou finos – devem ser julgados pela forma como se comportam durante a exposição de longo prazo, e não apenas pelos antigos testes de curto prazo. Esta mudança será crítica para as indústrias que utilizam estes materiais para proteger os trabalhadores e conceber melhores políticas de segurança. O professor Suda enfatizou: “Esses resultados apoiam uma reavaliação da classificação de carcinogenicidade dos MWCNTs”.
O uso generalizado de nanotubos de carbono de paredes múltiplas em produtos comerciais torna este estudo um alerta oportuno. Mercadoria refere-se a bens vendidos no mercado. A mensagem é clara: à medida que surgem novas tecnologias, os seus riscos para a saúde devem ser cuidadosamente avaliados. Esta pesquisa inspira mudanças na forma como os materiais são avaliados – não apenas pela sua composição, mas pelo seu desempenho em condições do mundo real.
É importante ressaltar que a indústria, os investigadores e o governo devem trabalhar em conjunto. A identificação de substâncias tóxicas é o primeiro passo para garantir a produção e utilização seguras dessa substância. É importante ressaltar que o facto de uma substância ser tóxica não significa que deva ser proibida, mas que devem ser tomadas medidas para garantir a produção e utilização seguras dessa substância. Para fazer outra analogia com o amianto, foi apenas quando as mortes humanas foram associadas ao amianto que muitos países que produziam amianto fecharam as portas. Em contraste, a produção e utilização de muitos compostos tóxicos é rotineira. Por exemplo, o formaldeído é uma toxina bem conhecida que também é cancerígena para os seres humanos. No entanto, as regulamentações governamentais de segurança permitem seu uso generalizado na indústria, produtos de consumo, pesquisa e medicina. Da mesma forma, acreditamos que as regulamentações de segurança relativas à produção e utilização de nanotubos de carbono também permitirão a utilização segura destes materiais altamente valiosos. Contudo, o primeiro passo na implementação destes regulamentos de segurança é identificar substâncias tóxicas/cancerígenas. Os investigadores concluem que os dados que apresentam indicam que a carcinogenicidade dos nanotubos de carbono deve ser reconsiderada e propõem que, uma vez identificados os nanotubos de carbono cancerígenos, devem ser implementadas normas de segurança com o objetivo de permitir a produção e utilização seguras destes materiais altamente valiosos.
Nota de diário
Ahmad OHM, Naiki-Ito A., Takahashi S., Alexander WT, Alexander DB, Tsuda H. “Um estudo sobre o potencial carcinogênico de nanotubos de carbono de paredes múltiplas espessas, rígidas e finas e flexíveis no pulmão.” Nanomateriais, 2025; 15(168) DOI: https://doi.org/10.3390/nano15030168
Sobre os professores
Omnia Hosni Mohammed AhmedNasceu em 1989 em Aswan, Egito, toxicologista clínico e pesquisador. Ela tem um bacharelado. Medicina pela Sohag University em 2012 e completou M.Sc. em Toxicologia Clínica pela Universidade de Aswan em 2019. Atualmente, trabalha como professor no Departamento de Medicina Forense e Toxicologia Clínica da Universidade de Aswan. Ahmad é afiliado ao Laboratório de Projeto de Nanotoxicologia da Universidade da Cidade de Nagoya, no Japão, onde contribui para estudos de toxicidade pulmonar e carcinogenicidade de nanomateriais, incluindo nanochifres de carbono e nanoescovas de carbono. Sua pesquisa foi apresentada em conferências internacionais, como a Reunião Anual da Sociedade Japonesa de Toxicologia. Como membro estudante da Sociedade Japonesa de Toxicologia, Ahmed está ativamente envolvido no avanço do campo da toxicologia através de esforços de pesquisa acadêmica e colaborativa.
Dra. Nanny é a heroína Médico clínico e pesquisador especializado em patologia experimental e biologia tumoral. Ele possui MD e Ph.D. graus e afiliado à Nagoya City University no Japão. A sua investigação centra-se nos mecanismos de carcinogénese, particularmente em relação aos nanomateriais e toxinas ambientais. Naiki-Ito contribuiu para estudos que examinam os efeitos toxicológicos de vários materiais, incluindo nanotubos de carbono, em sistemas orgânicos. Seu trabalho inclui o desenvolvimento de novos modelos animais para estudar a progressão da doença e potenciais intervenções terapêuticas. Através da sua investigação, pretende melhorar a compreensão do desenvolvimento do cancro e contribuir para o desenvolvimento de estratégias eficazes de prevenção e tratamento.
Professor Hiroyuki Suda Especialista líder em nanotoxicologia e carcinogênese, ele atualmente dirige o Laboratório de Projetos de Nanotoxicologia na Universidade da Cidade de Nagoya, no Japão. Com doutorado pelo Instituto de Tecnologia de Tóquio, Suda dedicou sua carreira ao estudo dos efeitos dos nanomateriais na saúde, principalmente dos nanotubos de carbono. Suas pesquisas contribuíram significativamente para a compreensão da toxicidade pulmonar e do potencial carcinogênico dessas substâncias. O trabalho de Suda inclui estudos in vivo de longo prazo que avaliam os efeitos dos nanomateriais no tecido pulmonar e pleural, fornecendo informações importantes sobre seus perfis de segurança. Ele também está envolvido no desenvolvimento de diretrizes internacionais para o treinamento de patologistas toxicológicos.
